Los investigadores de Caltech han hecho un descubrimiento que dicen que podría conducir a la producción económicamente viable de combustibles solares en los próximos años.
Durante años, la investigación del combustible solar se ha centrado en el desarrollo de catalizadores que pueden dividir el agua en hidrógeno y oxígeno utilizando solo la luz solar. El combustible de hidrógeno resultante podría utilizarse para impulsar vehículos motorizados, plantas eléctricas y celdas de combustible. Dado que lo único que produceal quemar hidrógeno es agua, no se agrega contaminación de carbono a la atmósfera
En 2014, investigadores en el laboratorio de Harry Gray, Profesor de Química Arnold O. Beckman de Caltech, desarrollaron un catalizador de división de agua hecho de capas de níquel y hierro. Sin embargo, nadie estaba completamente seguro de cómo funcionaba. Muchos investigadores plantearon la hipótesisque las capas de níquel, y no los átomos de hierro, fueron responsables de la capacidad de división del agua del catalizador y otros similares.
Para estar seguros, Bryan Hunter PhD '17, un ex becario del Instituto Resnick, y sus colegas en el laboratorio de Gray crearon una configuración experimental que eliminó el catalizador del agua ". Cuando quitas algo del agua, la reacción se ralentiza y puedes tomar una foto de lo que sucede durante la reacción ", dice.
Esas imágenes revelaron el sitio activo del catalizador, la ubicación específica donde el agua se descompone en oxígeno, y mostraron que el hierro estaba realizando la reacción de división del agua, no el níquel.
"Nuestro mecanismo respaldado experimentalmente es muy diferente al propuesto", dice Hunter, primer autor de un artículo publicado el 6 de febrero en julio , una revista de investigación de energía sostenible, que describe el descubrimiento. "Ahora podemos comenzar a hacer cambios en este material para mejorarlo"
Gray, cuyo trabajo se ha centrado en los combustibles solares durante décadas, dice que el descubrimiento podría ser un "cambio de juego" para el campo.
"Esto alertará a las personas en todo el mundo de que el hierro es particularmente bueno para este tipo de catálisis", dice. "No me sorprendería en absoluto si la gente comienza a usar estos catalizadores en aplicaciones comerciales en cuatro o cinco años".
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de California . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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