Nuevos materiales podrían convertir el agua en el combustible del futuro

Nuevos materiales podrían convertir el agua en el combustible del futuro
Nuevos materiales podrían convertir el agua en el combustible del futuro

Investigadores del California Institute of Technology y del Lawrence Berkeley National Laboratory han duplicado el número de materiales conocidos que tienen potencial para su uso como combustibles solares.

Este éxito se ha debido al desarrollo de un proceso que promete acelerar el descubrimiento de combustibles solares comercialmente viables que podrían sustituir el carbón, el petróleo y otros combustibles fósiles.

Pero ¿Qué son los combustibles solares?

Los combustibles solares son aquellos que se crean usando sólo la luz del sol, el agua y el dióxido de carbono (CO2). Se trata de una energía limpia y, por los materiales utilizados, prácticamente inagotable.

Para conseguir este tipo de combustibles es necesaria la división de las moléculas de agua. Cada molécula de agua se compone de un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno. Los átomos de hidrógeno se extraen, y pueden ser agrupados para obtener hidrógeno ( gas muy inflamable ) o combinándolos con CO2, crear los combustibles de hidrocarburos, consiguiendo una fuente de energía abundante y renovable. El problema, sin embargo, es que las moléculas de agua no simplemente se descomponen cuando la luz solar incide sobre ellas, necesitan la ayuda de un catalizador de energía solar.

Para crear combustibles solares prácticos, los científicos han estado tratando de desarrollar materiales eficientes y de bajo coste, conocidos como photoanodes, que son capaces de descomponer el agua usando luz visible como fuente de energía. Durante las últimas cuatro décadas, los investigadores identificaron sólo 16 de estos materiales photoanodes. Ahora, usando un nuevo método de alto rendimiento para identificar nuevos materiales, un equipo de investigadores dirigido por John Gregoire de Caltech y Jeffrey Neaton y Qimin Yan del Berkeley Lab han encontrado 12 nuevos y prometedores photoanodes.

Un artículo sobre el método y los nuevos photoanodes aparece publicado en la edición online del Proceedings of the National Academy of Sciences. “Lo que es particularmente significativo de este estudio, que combina la experimentación y la teoría, es que además de identificar varios compuestos nuevos para aplicaciones de combustible solares, también hemos sido capaces de aprender algo nuevo acerca de la estructura electrónica subyacente de los propios materiales”, dice Neaton , el director de la Molecular Foundry.

El avance clave realizado por el equipo era combinar las mejores capacidades habilitadas por la teoría y los superordenadores con nuevos experimentos de alto rendimiento para generar conocimiento científico a un ritmo sin precedentes.

Fuente: Robert Perkins. New Materials Could Turn Water into the Fuel of the Future