rap«>Una celda de combustible solar que produce monóxido de carbono e hidrógeno es lo suficientemente liviana como para flotar en el agua, lo que podría ayudar a abordar la escasez de tierra disponible para proyectos solares.
Tecnología
17 de agosto de 2022
La hoja artificial que flota en el río Cam en Cambridge
V Andrey et al.
Una hoja artificial que usa la luz solar para producir ingredientes para combustible es lo suficientemente liviana como para flotar en el agua, lo que ofrece una posible forma de abordar la escasez de tierra disponible para capturar energía solar.
Las celdas de combustible solar utilizan la energía de la luz solar para impulsar reacciones químicas que producen combustibles, a diferencia de las celdas fotovoltaicas, que utilizan la luz solar para generar electricidad. Los investigadores han buscado durante mucho tiempo imitar la fotosíntesis en plantas con un proceso sintético que produce combustible a partir de dióxido de carbono, agua y luz solar. Pero la tecnología existente es ineficiente o tan engorrosa que se limita a la tierra, donde el espacio es escaso.
Erwin Reisner de la Universidad de Cambridge y sus colegas han desarrollado una celda de combustible solar basada en perovskita de plomo, un tipo de cristal capaz de capturar energía de la luz. La celda produce burbujas de hidrógeno y monóxido de carbono, que se pueden mezclar para formar un combustible llamado gas de síntesis.
«Este es el primero de su tipo para el combustible solar», dice Reisner. «Por supuesto, hay muchos desarrollos significativos para la energía fotovoltaica en los que las personas buscan granjas fotovoltaicas flotantes, y pensamos que se podría hacer algo muy similar para los combustibles solares».
El dispositivo prototipo es un cuadrado de unos 10 centímetros de ancho y un milímetro de espesor. En pruebas en el río Cam en Cambridge produjo hidrógeno con una eficiencia del 0,58 % y monóxido de carbono con una eficiencia del 0,0053 %. Comparado gramo por gramo, es similar a las tecnologías actuales de combustible solar e incluso a algunas plantas, dice Reisner.
El proceso de fabricación, que consiste en depositar una película delgada de perovskita sobre poliéster recubierto de indio y estaño, es fácilmente escalable, dice Reisner, pero todavía hay algunos problemas. La eficiencia debería estar más cerca del 10% para aplicaciones comerciales, y los materiales utilizados en el prototipo podrían ser potencialmente tóxicos para las vías fluviales, incluso si están contenidos dentro del dispositivo.
Reisner y su equipo aún no han ideado un método para recolectar burbujas de gas del dispositivo, pero esperan que la hoja sirva como prueba de concepto para dispositivos comerciales.
Referencia de la revista: La naturalezaDOI: 10.1038/s41586-022-04978-6
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