Desarrollan nanocables para producir combustible económico con agua y luz solar

Desarrollan nanocables para producir combustible económico con agua y luz solar

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Investigadores de la Universidad de Duke, en los EEUU, están utilizando nanocables de cobre para producir hidrógeno a bajo costo a partir de agua y luz solar.

Una de las formas en que los químicos han tratado de capturar la energía del sol es a través de la descomposición del agua, en la que la molécula de H2O se rompe liberando hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno puede ser recogido y utilizado como combustible.

Las plantas hacen esto a través de la fotosíntesis, pero ¿cómo hacer algo similar a lo que hacen los vegetales? En realidad, tú mismo puedes descomponer el agua en H2 y O2 en tu casa. Basta con tener una pila, agua y algo de ácido. El proceso se llama electrólisis.

Lamentablemente la electrólisis clásica no es rentable para producir hidrógeno. Se necesita consumir mucha electricidad para producir un solo kilo de hidrógeno.

Pues bien, ya se han estado haciendo celdas de producción de hidrógeno a partir de agua y luz solar utilizando un material que es una mezcla de óxido de estaño e indio (ITO).

Se libera hidrógeno, no por electrólisis, sino por medio de una reacción química de descomposición del agua donde el material ITO actúa como catalizador de la reacción, aparte de la luz solar.

El problema es que el indio es un metal poco abundante. Según Ben Wiley, profesor asistente de química en la Universidad de Duke, el indio es similar en abundancia a la plata.

En consecuencia, las células de combustible solar que utilizan ITO resultan demasiado costosas para producir hidrógeno a un precio competitivo,

El laboratorio de Wiley ha creado nanocables de cobre fundido en una película transparente, en un intento de reemplazar el material ITO.

El cobre es 1.000 veces más abundante y 100 veces menos caro que el de indio. Los catalizadores de nanocables de cobre cuestan menos en producirlos que sus contrapartes ITO.

Las películas de nanocables de cobre consisten en redes de barras microscópicas de metal recubiertas de níquel o cobalto, que son los metales que catalizan la reacción. Usar níquel o cobalto puro, no resulta ni rentable ni práctico.

Los nanocables proporcionan una gran superficie para catalizar la reacción química de descomposición del agua.

Se está trabajando en optimizar el proceso, ya que la descomposición del agua mediante este procedimiento, tiene 2 fases: oxidación de moléculas de agua, que a su vez, servirán, en la segunda fase, para reducir químicamente otras moléculas de agua a hidrógeno y oxígeno.

El equipo de investigadores espera publicar su trabajo en este proceso el año que viene.

Link: TheEngineer

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