Un equipo de investigadores de la Universidad de Michigan (UM) ha desarrollado un panel solar que ha demostrado ser 10 veces más eficiente para producir hidrógeno verde. El porcentaje se ha fijado en comparación que los anteriores dispositivos de división de agua alimentados por energía solar de este tipo
Un nuevo tipo de panel solar, desarrollado en la Universidad de Michigan (EEUU), ha logrado una eficiencia del 9% en la conversión de agua en hidrógeno y oxígeno, imitando un paso crucial en la fotosíntesis natural.
Al aire libre, representa un gran salto en la tecnología, casi 10 veces más eficiente que los experimentos solares de división de agua de este tipo.
Producir hidrógeno a menor precio
Pero el mayor beneficio es reducir el precio del hidrógeno sostenible. “Esto se logra al encoger el semiconductor, hasta 100 veces más pequeño que otros que solo funcionan con baja intensidad de luz”, explican responsables del proyecto. Este elemento suele la parte más costosa del dispositivo.
Hay que añadir otra ventaja y es que los investigadores estadounidenses han creado un semiconductor que soporta una luz concentrada equivalente a 160 soles. De esta forma, se reduce la degradación que experimentan otros sistemas similares al aprovechar la luz solar para provocar reacciones químicas; al mismo tiempo que tiene la capacidad de autorregenerarse o mejorar con el uso.
Hasta un 95 más eficiente en exterior
«Al final, creemos que los dispositivos de fotosíntesis artificial serán mucho más eficientes que la fotosíntesis natural, lo que proporcionará un camino hacia la neutralidad del carbono», afirma Zetian Mi, profesor de ingeniería eléctrica e informática de la UM.
El panel ha sido sometido a pruebas en interior y exterior. Para el experimento al aire libre, Zhou instaló una lente del tamaño de la ventana de una casa para enfocar la luz del sol en un panel experimental de solo unas pocas pulgadas de ancho. Dentro de ese panel, el catalizador semiconductor estaba cubierto por una capa de agua, burbujeando con los gases de hidrógeno y oxígeno que separaba.
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El catalizador está hecho de nanoestructuras de nitruro de indio y galio, cultivadas sobre una superficie de silicio. Esa oblea semiconductora captura la luz, convirtiéndola en electrones libres y huecos, huecos cargados positivamente que quedan cuando la luz libera los electrones.
Las nanoestructuras están salpicadas de bolas de metal a nanoescala, de 1/2000 de milímetro de ancho, que usan esos electrones y agujeros para ayudar a dirigir la reacción.
Hasta un 9% más eficiente
Una simple capa aislante en la parte superior del panel mantiene la temperatura a 75 grados centígrados, o 167 grados Fahrenheit, lo suficientemente cálida para ayudar a estimular la reacción química y al mismo tiempo lo suficientemente fría para que el catalizador semiconductor funcione bien.
La versión exterior del experimento, con luz solar y temperatura menos confiables, logró una eficiencia del 6,1% al convertir la energía del sol en combustible de hidrógeno. Sin embargo, en interiores, el sistema logró una eficiencia del 9%.
Muchos caminos nos llevan a producción de H2, ahora todos en busca de la mejor eficiencia de obtenerlo y uno de los factores de alto costo son las energías que ayudan a la contribución del mismo. Todavía existen alternativas mas simples sinbla ayuda decla Energía Eléctrica y este campo las únicas empresas que tendrán éxito son las que apuestan en la investigación & desarrollo.