La confección de nuevos materiales más sostenibles capaces de producir energía eficiente y sustituir a los combustibles fósiles, es el gran desafío y el objetivo común de la mayoría de los laboratorios científicos de la actualidad. Hace unos días, un equipo de investigadores creó un vidrio que genera mayor energía y produce hidrógeno capaz de decirle adiós a los paneles solares.
¿Cuál es el vidrio que genera energía y produce hidrógeno?
España es uno de los países que más ha invertido en energías renovables ofreciendo ayudas para instalar estructuras fotovoltaicas que generen electricidad verde. Sin embargo, un experimento reciente ha desarrollado un vidrio que duplica la energía y produce hidrógeno a la vez.
Un grupo de investigadores de la Universidad Ludwig Maximilians (LMU) de Múnich, Alemania, coordinado por Emiliano Cortés, profesor de física experimental y conversión de energía, crearon un supercristal que obtuvo el récord mundial en producción de hidrógeno a través de la luz solar.
Para ello, desarrollaron unas nanoestructuras plasmónicas a través de la utilización de metales y la combinación con ácido fórmico que al exponerse al sol duplica la capacidad de reacción fotovoltaica, lo que genera mayor energía y al mismo tiempo, produce hidrógeno.
El profesor Cortés ha afirmado en la publicación de la revista científica Nature Catalysis, que, para captar mayor cantidad de luz solar, los científicos tuvieron que sumergirse en el nanocosmos, ya que los rayos solares al llegar a la tierra se diluyen con más facilidad.
Por el contrario, dentro del laboratorio a escala atómica, las partículas de alta energía de la luz solar, los fotones en combinación con elementos metales puedan crear reacciones químicas a niveles más altos de velocidad.
Materiales constituyentes del nuevo vidrio para paneles solares
El proyecto que contó con la colaboración de la Universidad de Hamburgo y la Freie Universität Berlín, emplea dos metales a nanoescala entre los que se destaca el oro, considerado un material plasmónico para capturar mejor los rayos del sol y transformarla en electrones de alta energía.
Con esta combinación lograron crear partículas en el rango de 10-200 nanómetros que influyó para que la luz solar incida más fuerte en los electrones metales haciendo que oscilen más rápido de un lado hacia el otro generando una especie de mini imán, tal como afirmó Cortés.
Colocando partículas de oro de forma alineada, se logró una mayor captación de energía en el superlente de cristal, produciendo los llamados “puntos calientes” que son campos eléctricos muy potentes y localizados de energía.
¿Cómo produce hidrógeno este supercristal?
La magia sucede al aplicar el siguiente metal de características plasmónicas al experimento que, si bien por sí mismo tiene menores capacidades de absorción de luz solar, al combinarse junto con el oro duplican las facultades fotocatalíticas.
Este metal es el platino que se incorpora a los puntos calientes para obtener una reacción química potente de generación de energía lumínica. Esta reacción hace que al entrar en contacto con el ácido fórmico se produce hidrógeno.
Durante las pruebas preliminares, el supercristal ha alcanzado una tasa que produce hidrógeno a partir de ácido fórmico de 139 milimoles por hora y por gramo de catalizado, que alcanzó el récord mundial en producción de hidrógeno a partir de luz solar según afirmaron los investigadores.
Este descubrimiento es muy prometedor porque la mayor cantidad de hidrógeno producido hasta el momento en el mundo se realiza a través de la utilización de combustibles fósiles, mayoritariamente, por gas natural.
Si bien se desarrollaron proyectos que utilizan agua y amoníaco en el camino de transición hacia las fuentes energéticas más sostenibles, este nuevo experimento abre las puertas a nuevas alternativas verdes con un material que produce hidrógeno y podría replicarlo a gran escala. El proyecto ya ha sido patentado y espera su desarrollo a nivel industrial.
