Hace ya algún tiempo reseñamos en nuestra página de Facebook los avances que se estaban realizando en el desarrollo de hojas artificiales para producir electricidad en el MIT (Boston). Nos alegra saber que en España también se producen avances en esta dirección gracias al Grupo de Dispositivos Fotovoltaicos y Optoelectrónicos de la Universitat Jaume I, que ha desarrollado un dispositivo con materiales semiconductores que en medio acuoso genera hidrógeno de forma autónoma empleando únicamente luz solar. Esta tecnología está inspirada en la fotosíntesis que se produce en la naturaleza.
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La producción de hidrógeno de forma eficiente utilizando materiales semiconductores y luz solar constituye un reto crucial para hacer realidad un cambio de modelo energético hasta una tecnología de conversión sostenible, basado en recursos inagotables y respetuoso con el medio ambiente. Aunque el rendimiento energético del dispositivo no es, en estos momentos, suficiente para pensar en su comercialización, se están explorando distintas vías para mejorar su eficiencia y hacer que esta tecnología constituya una alternativa real para satisfacer la demanda energética del siglo XXI.
El hidrógeno es un elemento muy abundante en la superficie de la tierra, pero en su forma combinada con el oxígeno: el agua (H2O). La molécula de hidrógeno (H2) contiene mucha energía que puede ser liberada cuando se quema debido a la reacción con el oxígeno atmosférico, dando como único residuo del proceso de combustión agua.
Para convertir el agua en combustible (H2), hay que romper la molécula H2O separando sus componentes y para que el proceso se realice sin utilizar reservas fósiles, es necesario utilizar un dispositivo que emplee la energía de radiación solar, y sin ninguna otra ayuda, realice las reacciones químicas de romper la agua y formar hidrógeno, de forma similar a como lo hacen las hojas de las plantas, por eso estos dispositivos reciben la denominación de hoja artificial.
El dispositivo se sumerge en la solución acuosa y cuando se ilumina con una fuente de luz genera burbujas de gas hidrógeno. En un primer paso, el grupo de investigación ha utilizado una disolución con un agente oxidante de sacrificio y estudia la evolución del hidrógeno producido por los fotones. El siguiente reto es comprender los procesos físico-químicos que se producen en el material semiconductor y en su interacción con el medio acuoso para racionalizar el proceso de optimización del dispositivo”.
El desarrollo de la hoja artificial es un gran desafío científico por la dificultad que supone la selección de los materiales que intervendrán en el proceso, de forma que funcionen de forma continuada y sin descomponerse. Actualmente, este Grupo es uno de los pocos grupos de investigación a nivel mundial que han demostrado la viabilidad de un dispositivo de estas características, junto a los laboratorios norteamericanos del MIT en Boston o NREL en Denver.
En comparación con otros dispositivos, el desarrollado por la UJI presenta la ventaja de su bajo coste de producción y de una mayor recolección de los fotones incidentes de la luz, utilizándose para la producción de hidrógeno fotones incluso del espectro infrarrojo”.
Miembros de grupo de investigación dirigido por el catedrático Juan Bisquert: Sixto Giménez, Iván Mora, Eva Maria Barea, Francisco Fabregat, Roberto Trevisan, Maria Victoria González, Pau Rodenas, Pablo P. Boix y Laura Badía.
Fuente: blogs.uji.es/cienciatv
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