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Nanodesigned electrochemical converter of solar energy into hydrogen hosting natural enzymes or their mimics

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Dispositivos inspirados en la naturaleza producen hidrógeno para los mercados energéticos

Un equipo de científicos ha desarrollado un prototipo de dispositivo capaz de producir hidrógeno (H2) molecular en estado puro a partir del agua, imitando a la naturaleza. El desarrollo completo de este dispositivo supondría un importante espaldarazo a la economía del H2.

Energía

El H2 es el elemento más abundante del Universo. La posibilidad de utilizar el H2 en estado puro como portador de energía sustenta la idea de una economía del H2 en el futuro. El agua y el calor que se generan al quemar H2 con oxígeno pueden utilizarse para el trabajo mecánico. Además, el H2 se puede emplear para generar electricidad con una pila de combustible. Lamentablemente, el H2 no se da de forma natural en la Tierra y es necesario sintetizarlo. La enzima Photosystem II (PSII) permite que las hojas de las plantas disocien el agua en oxígeno y H2 en presencia de luz solar y a temperatura ambiente. Los científicos estudiaron la posibilidad de construir un dispositivo artificial que pudiera producir cantidades razonables de H2 utilizando la PSII o un producto químico que la imita en el marco del proyecto SOLHYDROMICS, financiado con fondos comunitarios. El objetivo era alcanzar una eficiencia del diez por ciento en la conversión de energía solar en H2 en estado puro. El segundo y definitivo prototipo de SOLHYDROMICS se basó en la imitación y no en la enzima natural, como se hizo en el primero. Alcanzó una eficiencia del uno por ciento con una desactivación limitada en un periodo de un día. Aunque no se alcanzaron los valores previstos, el rendimiento mejoró notablemente con respecto al primer prototipo del proyecto. Los conocimientos adquiridos señalan el camino hacia desarrollos alentadores en el futuro y numerosas aplicaciones potenciales, como un reactor fotoquímico para la digestión de residuos orgánicos o la reducción del dióxido de carbono (CO2) para la generación de metanol. Los científicos comunicaron sus resultados a través de nueve artículos científicos y presentaron una solicitud de patente de la tecnología desarrollada. Aprovechar la capacidad de la naturaleza para producir H2 en estado puro abre una puerta a la esperanza de aumentar la disponibilidad de este portador de energía que puede llegar a ser tan importante en el futuro. Los conocimientos generados a través de las actividades de los científicos de SOLHYDROMICS pueden allanar el camino hacia esa meta.

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