Crean un material muy prometedor para generar energía renovable a partir del agua.

Una posible fuente de energía renovable es el gas hidrógeno producido a partir del agua con la ayuda de la luz solar. Ahora, un equipo de científicos dirigidos por Jianwu Sun, profesor titular del Departamento de Física, Química y Biología de la Universidad de Linköping han desarrollado un material, carburo de silicio cúbico nanoporoso, que exhibe propiedades prometedoras para capturar la energía solar y dividir el agua para la producción de gas hidrógeno.

Una hoja delgada de color verde claro se sumerge en agua.
Carburo de silicio cúbico sumergido en agua. Créditos: Thor Balkhed

El hidrógeno tiene una densidad energética tres veces mayor que la de la gasolina y además, el único producto que se forma es agua cuando se utiliza gas hidrógeno para producir energía.

La producción de gas hidrógeno mediante la división de moléculas de agua con la ayuda de energía solar es un enfoque sostenible que podría generar gas hidrógeno utilizando fuentes renovables sin generar emisiones de dióxido de carbono. Sin embargo, no es una tarea fácil dividir el agua utilizando la energía de la luz solar para producir gas hidrógeno. Debido a que la energía de la luz solar que se puede utilizar para dividir el agua se encuentra en forma de radiación UV y luz visible, se requiere un material que pueda absorber eficientemente dicha radiación para crear cargas con suficiente energía para dividir las moléculas de agua en gases de hidrógeno y oxígeno. La mayoría de los materiales que se han investigado hasta ahora son ineficientes en la forma en que utilizan la energía de la luz solar visible o no tienen las propiedades necesarias para dividir el agua en gas hidrógeno.

Pero ahora, el grupo de investigación de Jianwu Sun ha investigado el carburo de silicio cúbico nanoporoso. Este material tiene propiedades prometedoras que sugieren que se puede utilizar para producir gas hidrógeno a partir del agua utilizando la luz solar. Además, la estructura porosa promueve la separación de cargas que tienen la energía requerida, mientras que los poros pequeños dan una mayor superficie activa. Esto mejora la transferencia de carga y aumenta el número de sitios de reacción, lo que aumenta aún más la eficiencia de división del agua.

“El resultado principal que hemos demostrado es que el carburo de silicio cúbico nanoporoso tiene una mayor eficiencia de separación de carga, lo que hace que la división del agua en hidrógeno sea mucho mejor que cuando se usa carburo de silicio plano”, dice Jianwu Sun.

El estudio ha sido publicado en la revista ACS Nano, y lo puedes ver aquí.

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Alan Steve tiene una licenciatura en Bioquímica Clínica por la Universidad Nacional Autónoma de México y hace trabajo de investigación en la Unidad de Genética y Diagnóstico Molecular del Hospital Juárez de México. En internet, Alan es fundador de la comunidad Enséñame de Ciencia.