Investigadores de la Universidad de Lund en Suecia han encontrado una nueva forma de capturar energía de la luz solar mediante el uso de moléculas que contienen hierro. Los resultados se presentan en el último número de Nature Chemistry. La esperanza es desarrollar energía solar eficiente y respetuosa con el medio ambienteaplicaciones.
La energía solar es un recurso inagotable que actualmente solo utilizamos en una medida muy limitada. Por lo tanto, los investigadores de todo el mundo están tratando de encontrar formas nuevas y más eficientes de usar la energía bajo la luz solar.
La técnica en la que están trabajando los investigadores de Lund son las células solares que consisten en una película delgada de dióxido de titanio nanoestructurado y un tinte que captura la energía solar. Hoy en día, las mejores células solares de este tipo usan tintes que contienen rutenio metálico, un elemento muy raro.y elemento costoso.
"Muchos investigadores han intentado reemplazar el rutenio con hierro, pero sin éxito. Todos los intentos anteriores han dado como resultado moléculas que convierten la energía de la luz en calor en lugar de electrones, lo cual es necesario para que las células solares generen electricidad", dice Villy Sundström, profesorde Física Química en la Universidad de Lund.
Los investigadores del Departamento de Química en Lund, en colaboración con la Universidad de Uppsala, ahora han producido con éxito un tinte a base de hierro que es capaz de convertir la luz en electrones con una eficiencia de casi el 100 por ciento.
"La ventaja de usar hierro es que es un elemento común en la naturaleza. Puede proporcionar aplicaciones de energía solar económicas y respetuosas con el medio ambiente en el futuro", dice Kenneth Wärnmark, profesor de Química Orgánica en la Universidad de Lund.
Al combinar los experimentos con simulaciones avanzadas por computadora, los investigadores pueden comprender en detalle los conceptos de diseño requeridos para que funcionen las moléculas de hierro. Este conocimiento ahora se está utilizando para desarrollar aún más los tintes a base de hierro. Se necesita más investigación antes deSe puede usar un nuevo tinte de células solares en la práctica, pero hay muchas esperanzas.
"Los resultados del estudio sugieren que las células solares basadas en estos materiales pueden ser al menos tan efectivas como las de hoy que se basan en el rutenio u otros metales raros", dice Villy Sundström.
El descubrimiento también podría avanzar en la investigación sobre combustibles solares en los que, como en la fotosíntesis de plantas, el agua y el dióxido de carbono se convierten en moléculas ricas en energía, combustible solar, con la ayuda de la luz solar.
"Imaginamos que las nuevas moléculas a base de hierro también podrían impulsar las reacciones químicas que crean combustible solar", dice Kenneth Wärnmark.
Los investigadores han trabajado en el desarrollo de tintes de células solares a base de hierro durante tres años y están sorprendidos por lo rápido que encontraron un tinte que puede capturar la luz solar de manera tan eficiente.
"Lograr el éxito en la investigación generalmente lleva más tiempo de lo que esperamos y creemos", dice Villy Sundström y continúa: "¡Por una vez, fue todo lo contrario!"
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Materiales proporcionado por Universidad de Lund . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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