Investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Renovable NREL del Departamento de Energía han avanzado hacia la producción de hidrógeno fotoelectroquímico PEC a un precio asequible.
Los científicos de NREL adoptaron un enfoque diferente al proceso PEC, que utiliza energía solar para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno. El proceso requiere semiconductores especiales, los materiales PEC y catalizadores para dividir el agua. El trabajo previo utilizó metales preciosos como el platino,rutenio e iridio como catalizadores unidos a los semiconductores. Sin embargo, un esfuerzo comercial a gran escala con esos metales preciosos no sería rentable.
Se ha propuesto el uso de catalizadores moleculares más baratos en lugar de metales preciosos, pero estos han encontrado problemas con la estabilidad, y se encontró que tienen una vida útil más corta que los catalizadores basados en metales.
En cambio, los investigadores de NREL decidieron examinar los catalizadores moleculares fuera de la solución líquida en la que normalmente se estudian para ver si podían unir el catalizador directamente a la superficie del semiconductor. Pudieron poner una capa de dióxido de titanio TiO 2 en la superficie del semiconductor y unir el catalizador molecular al TiO 2 .
Su trabajo mostró que los catalizadores moleculares pueden ser tan activos como los catalizadores basados en metales preciosos.
Su investigación, "Reducción de agua por un p-GaInP 2 fotoelectrodo estabilizado por un TiO amorfo 2 Coating and a Molecular Cobalt Catalyst, "ha sido publicado en Materiales de la naturaleza . Jing Gu y Yong Yan son los autores principales del artículo. Los colaboradores James Young, Nathan Neale y John Turner están en el Centro de Química y Nanociencia de NREL. El colaborador K. Xerxes Steirer está en el Centro de Ciencia de Materiales de NREL.
Turner señala que aunque los catalizadores moleculares no son tan estables como los catalizadores basados en metales, los sistemas PEC se cierran todas las noches a medida que se pone el sol. Eso deja tiempo para regenerar un catalizador molecular.
"Espero que no tenga que hacer eso todos los días, pero señala el hecho de que una baja estabilidad pero catalizadores altamente activos podrían ser candidatos viables como una solución a largo plazo para el problema de escalabilidad de los sistemas de división de agua PEC", Turnerdijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional de Energía Renovable . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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