Nanocables que producen hidrógeno

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Un equipo de ingenieros eléctricos de la Universidad de San Diego, en California, han diseñado un sistema de árboles de nanocables que utilizan energía solar para convertir el agua en hidrógeno. Los nanocables están compuestos por silicio, al que le crecen ramas de óxido de cinc cuando se introduce en una solución química de dicho elemento.

Las nanoestructuras son minúsculas. Uno de estos árboles de nanocables sólo mide un par de micras de longitud. Para hacerse una idea de lo que supone, diez mil de estos nanocables pueden caber en la sección transversal de un cabello humano.

Deli Wang, profesor en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Computación en la Escuela Jacobs de Ingeniería de la Universidad de San Diego, y su equipo, formaron, con más de un millón de estos nanocables una celda fotoelectroquímica de un centímetro cuadrado. Este nanobosque de cables se coloca en otra solución y se expone a la luz del sol. La estructura vertical de silicio absorbe la mayor parte de la luz y luego transfiere electrones a través de las ramas de óxido de cinc para el agua circundante. La reacción química produce gas hidrógeno, que se propaga hacia arriba a través de la solución.

El próximo paso es crear un método para recoger ese hidrógeno. Los investigadores quieren construir una celda de dos compartimientos, con un cátodo en un lado y un ánodo en el otro. Estos árboles de nanocables tienen un problema de eficiencia, si se toma en cuenta que el dispositivo creado tiene una eficiencia en la generación del 3% de hidrógeno en comparación con el récord mundial que es del 12,8%.

Sin embargo, por su pequeño tamaño, los árboles de nanocables podrían mejorar la relación coste-eficacia de las tecnologías convencionales que separan el hidrógeno del agua. Este método es cien veces más barato que los que se están utilizando en la actualidad.

El objetivo final del equipo de la Universidad de San Diego es la fotosíntesis artificial, un dispositivo que pueda imitar la capacidad de una planta, no sólo para absorber la luz solar, sino también para recoger el dióxido de carbono de la atmósfera y producir algún tipo de combustible.

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