Canad\u00e1 (EP), 23 de junio 2023. Un fotorreactor es capaz de convertir la luz del sol en energ\u00eda qu\u00edmica con un coste bajo. Tras pruebas iniciales prometedoras, el objetivo es ahora desarrollar un fotocatalizador que pueda producir hidr\u00f3geno de forma eficiente.<\/p>\n
Producir hidr\u00f3geno y combustibles verdes desde tu propio tejado no es una idea tan descabellada como parece: investigadores del Instituto de Tecnolog\u00eda de Karlsruhe y de la Universidad de Toronto han desarrollad un fotorreactor con tecnolog\u00eda que recrea la fotos\u00edntesis. Para ello se necesita un fotocatalizador, que al ser irradiado con fotones convierte la energ\u00eda radiante en energ\u00eda qu\u00edmica, y un fotorreactor.<\/p>\n
Ya se ha avanzado en el desarrollo de los catalizadores. \u201cEn la actualidad se conocen varios fotocatalizadores\u201d, explica Paul Kant, del Instituto de Ingenier\u00eda de Microprocesos (IMVT) del KIT. \u201cSe pueden utilizar, por ejemplo, para dividir el agua en hidr\u00f3geno y ox\u00edgeno, pero tambi\u00e9n se pueden producir combustibles neutros para el clima a partir de agua y di\u00f3xido de carbono\u201d.<\/p>\n
En Karlsruhe, Kant y su equipo se centraron por tanto en los fotorreactores. Estos deben contener los materiales de partida para la reacci\u00f3n qu\u00edmica y transportar suficiente luz al fotocatalizador independientemente del \u00e1ngulo de insolaci\u00f3n del sol. Lo ideal es que los m\u00f3dulos de fotos\u00edntesis no tengan que seguir la posici\u00f3n del sol.<\/p>\n
Con ayuda de la optimizaci\u00f3n de la geometr\u00eda asistida por ordenador, los investigadores lograron desarrollar una especie de estructura met\u00e1lica ondulada con un tubo en el extremo puntiagudo que lleva la mayor cantidad de luz posible al reactor. \u201cTambi\u00e9n es importante que la estructura del fotorreactor y el material utilizado garanticen unas condiciones de funcionamiento \u00f3ptimas para el fotocatalizador, como la temperatura adecuada o la intensidad apropiada cuando la luz es absorbida por el fotocatalizador\u201d, explica Kant.<\/p>\n
El producto final consiste en paneles de pol\u00edmero microestructurados. Para permitir la reflexi\u00f3n de la luz, los desarrolladores recubrieron estos componentes polim\u00e9ricos con aluminio. El sistema ya se ha probado a escala de laboratorio.<\/p>\n
Bas\u00e1ndose en la reacci\u00f3n redox inducida por fotones del hexacianidoferrato de potasio (III), el equipo de Karlsruhe pudo demostrar una eficiencia fotocatal\u00edtica UV-vis del 5,8 por ciento. En comparaci\u00f3n con los capilares de vidrio de cuarzo utilizados hasta ahora, se trata de una mejora que se multiplica por cuatro. Este nivel de eficiencia supone un 62% del l\u00edmite te\u00f3rico, seg\u00fan afirman los cient\u00edficos en su publicaci\u00f3n en la revista cient\u00edfica Joule.<\/p>\n
En trabajos posteriores, el equipo de Karlsruhe colaborar\u00e1 con investigadores de la Universidad de Toronto para desarrollar un fotocatalizador adaptado al reactor y capaz de dividir el agua en hidr\u00f3geno y ox\u00edgeno con gran eficacia. A continuaci\u00f3n, el catalizador se integrar\u00e1 en el reactor y se presentar\u00e1 para su producci\u00f3n en serie.<\/p>\n
Al utilizar materiales de bajo coste y formas geom\u00e9tricas que pueden fabricarse con m\u00e1quinas de producci\u00f3n comunes, los investigadores prev\u00e9n un precio de 22 d\u00f3lares estadounidenses por metro cuadrado de superficie del m\u00f3dulo del fotorreactor. El sistema es concebible en aplicaciones sobre tejado y en sistemas montados en el suelo, dice el comunicado del KIT.<\/p>\n
Adem\u00e1s, el m\u00f3dulo fotorreactor tambi\u00e9n puede producir agua potable. No obstante, el estudio no informa de si un sistema de este tipo puede producir suficiente agua potable para un hogar.<\/p>\n
Fuente https:\/\/www.pv-magazine-latam.com\/<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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