Un dispositivo que divide el agua y crea combustible

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Investigadores de la Universidad de Rice, en Houston Texas, han desarrollado un dispositivo sencillo que divide el agua. El aparato funciona con energía solar y puede generar hidrógeno como combustible. El sistema es muy común, y el equipo dice que este tiene la particularidad de ser autosuficiente y relativamente barato de producir.

el agua esta compuesta de oxígeno y hidrógeno.

El sistema se compone de una célula solar de perovskita que conectada a electrodos hechos de un catalizador hacen que se electroliza el agua. Cuando la luz solar incide en la célula solar, se produce electricidad que alimenta el catalizador. Este luego divide el agua en oxígeno e hidrógeno. Juntos, los elementos burbujean hasta la superficie donde se pueden recolectar para su uso.

La eficiencia de la luz del sol con el hidrógeno se sitúa en alrededor del 6,7 por ciento, lo que es relativamente alto para este tipo de sistemas. Pero la característica más útil, según los investigadores, es cuán autónomo es el nuevo diseño. La célula solar y los electrodos están todos en una unidad: los componentes de la celda solar están encerrados dentro de una capa hecha de un polímero que los protege del daño del agua, pero que permite pasar la luz solar. Los electrodos se colocan en el exterior donde pueden dividir el agua.

Una hoja artificial que divide el agua y crea combustible

Este dispositivo tiene como concepto producir hidrógeno según sea necesario. Funciona dejándose caer el aparato en un poco de agua con luz solar directa y dejándolo funcionar durante largos períodos de tiempo.

Composición de la célula solar y catalizadores.

Corte esquemático y vertical del diseño de la hoja artificial, compuesto por una célula solar y catalizadores

“Con un diseño ingenioso, se puede potencialmente hacer un ciclo autosuficiente”, dice Jun Lou, autor principal del estudio. “Incluso cuando no hay luz solar, se puede utilizar la energía almacenada en forma de combustible químico. Al reservar los productos de hidrógeno y oxígeno en tanques separados e incorporando otro módulo como una célula de combustible, estos, se pueden convertir nuevamente en electricidad ”.

las burbujas de hidrógeno permite que se haga combustible

La célula solar de perovskita también se ha ajustado por el equipo para que esta no necesite componentes costosos como el platino, y utilice elementos baratos como el carbono. Esto le permitirá reducir el costo de producción de los dispositivos y hacerlos más viables para la producción comercial.

Además de la producción de combustible de hidrógeno, también se están explorando diseños de hojas artificiales para producir electricidad, medicamentos, fertilizantes, gas sintético y otros compuestos químicos útiles.

Este nuevo estudio fue publicado en la revista ACS Nano.Fuente: Rice University

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