La energía solar puede convertirse en combustible limpio de hidrógeno

Una investigación dirigida por la Universidad de Strathclyde sugiere que se puede acceder a la energía solar y convertirla en hidrógeno, un combustible limpio y renovable.

La mayor parte del hidrógeno todavía se fabrica a partir de gas natural, que produce gases de efecto invernadero, y se necesita con urgencia la producción de hidrógeno verde. El hidrógeno verde se produce a partir del agua utilizando un fotocatalizador, un material que impulsa la descomposición del agua en hidrógeno y oxígeno utilizando la luz solar.

El nuevo estudio se publica en Angewandte Chemie International Edition, una revista de la Sociedad Química Alemana. Sugiere que el uso de un fotocatalizador bajo luz solar simulada facilita la descomposición del agua cuando se carga con un catalizador metálico apropiado, en este caso iridio.

Cuando se usa en una pila de combustible, el hidrógeno no emite gases de efecto invernadero en el punto de uso y puede ayudar a descarbonizar sectores como el transporte marítimo y el transporte, donde se puede usar como combustible, así como en las industrias manufactureras.

El investigador principal, el doctor Sebastian Sprick, de Strathclyde, dijo en un comunicado: "Existe un abundante recurso de energía renovable para abordar el desafío de la energía sostenible en forma de sol, con una energía que llega a la superficie de la Tierra ocho mil veces más que la energía global anual necesaria".

"El fotocatalizador informado puede acceder a la energía solar a través de procesos energéticamente desfavorables para generar un portador de energía almacenable en forma de hidrógeno a partir del agua. Luego, el hidrógeno se puede convertir limpiamente en electricidad en una pila de combustible con agua como único producto secundario.

Este es un importante paso adelante para nosotros, ya que los sistemas anteriores se han basado en el uso de los llamados reactivos de sacrificio para impulsar la reacción. Los agentes de sacrificio son los donantes de electrones que reducen la tendencia a la recombinación de los electrones y aceleran la tasa de generación de hidrógeno. Aunque estos nos permiten a los investigadores comprender los sistemas, los hicieron de energía negativa.

"Este estudio proporciona un camino a seguir para optimizar aún más, ya que no es un sacrificio. Los fotocatalizadores (polímeros) son de gran interés ya que sus propiedades se pueden ajustar mediante enfoques sintéticos, lo que permite una optimización simple y sistemática de la estructura en el futuro y optimizar más actividad".

Los investigadores dicen que otra ventaja potencial es que los polímeros se pueden imprimir, lo que permite el uso de tecnologías de impresión rentables para escalar, al igual que la impresión de periódicos.

El doctor Sprick agregó: "Esto también será importante para producir hidrógeno a escala para abordar el cambio climático de manera efectiva".