Los científicos pueden estar a un paso más cerca de crear Vehículos impulsados por energía solar.

Los científicos están desarrollando un método práctico para convertir el agua y el sol en combustible – un paso clave en la alimentación de los coches algún día con el sol.

Los expertos siempre han estado experimentando con técnicas para crear combustibles solares, que permiten a todas las ventajas de los combustibles fósiles convencionales junto con los beneficios ambientales de la energía renovable. Sin embargo, esto requiere un “fotoánodo” – una especie de catalizador que puede establecer el puntapié inicial – y los investigadores han tenido un tiempo difícil la identificación de ellos en el pasado.

Ahora, los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y el Instituto de Tecnología de California piensan que han encontrado una mejor manera. Si sus experimentos dan frutos, los resultados podrían revolucionar el panorama de la energía renovable.

“Los coches eléctricos con baterías Actualmente deseable porque tenemos formas renovables de generación de la electricidad”, dijo John Gregoire, investigador principal y coordinador de investigación de empuje con el Centro Conjunto para la fotosíntesis artificial. “Con esta tecnología renovable para la generación directa de combustible, que podría tener un mayor impacto en la infraestructura de energía renovable”.

El proceso para crear combustibles solares esencialmente consiste en exponer las moléculas de agua a la luz solar y dividiéndolas en átomos de hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno se puede convertir en combustibles de hidrocarburos o de gas de hidrógeno simple. Photoanodes son clave para este procedimiento.

“El trabajo del fotoánodo es absorber la luz del sol y luego usar esa energía para oxidar el agua -. Esencialmente Dividir además la molécula de H2O y reordenación de los átomos para formar un combustible y porque este material fotoánodo necesita tener la absorción de la luz del sol a la derecha y propiedades catalíticas, son muy raros “, explica Gregoire.

De hecho, photoanodes son tan raras que en los últimos 40 años, los científicos sólo han sido capaces de encontrar 16 de ellos. A menudo, se identifican sólo cuando un científico tropieza a través de algún tipo de material que absorbe la luz, y luego piensa mirar en sus propiedades catalíticas.

Gregoire y sus colegas han llegado con una nueva forma a la caza de los catalizadores, sin embargo, y es mucho más eficaz. En dos años, los científicos ya han identificado 12 nuevos photoanodes.

UN PANEL SOLAR … CON UN TUBO

La técnica utilizada para identificar los photoanodes utiliza una combinación de teoría y práctica – los científicos trabajaron con una computadora y una base de datos de alrededor de 60.000 materiales, y utilizan la mecánica cuántica para predecir las propiedades de cada material. Entonces seleccionaron los que parecían más prometedores como photoanodes y utilizados experimentos para determinar si sus cálculos eran correctos.

“Lo que es especial acerca de lo que hemos estado haciendo es que es un enfoque completamente integrado”, dijo Jeffrey Neaton, un profesor de física de la Universidad de California, Berkeley, y director de la fundición molecular. “Nos encontramos con los candidatos sobre la base de cálculos de primer principio, y luego medir las propiedades de los candidatos para entender si los criterios que utilizamos para seleccionarlos son válidos. El superordenador viene en toda la base de datos debido a que estamos empezando tiene unos 60.000 compuestos – que no queremos terminar haciendo cálculos en toda 60.000 “.

Esta tecnología permite a los científicos una hoja de ruta para encontrar catalizadores y eventualmente utilizarlos para crear combustible solar. El producto final, Gregoire dijo, sería algo como un panel solar y desarrollará en tres componentes: el fotoánodo, un fotocátodo, que forma el combustible y una membrana que separa los dos.

“Sería similar a un panel solar, pero en lugar de cables con electricidad que sale de ella, que tendría un tubo que transporta el combustible”, dijo. “Se puede utilizar para la alimentación del vehículo – un dispositivo de imagen de gran tamaño que recoge en un tanque de combustible, y luego se puede llenar su coche de ese tanque.”

El hallazgo, dijo Dick Co, director general del Instituto de Combustibles Solares, es considerable, sobre todo debido a su proceso de selección.

“Para ser capaz de tomar cientos de miles de diferentes mezclas para ver cuáles tienen la promesa, y luego hacer un poco más para ver las docenas que le dan un golpe – lo que realmente echa una red mucho más amplia en el mundo de diferentes combinaciones de óxidos y materiales “, dijo. “La gente hace esto para el descubrimiento de fármacos – las compañías farmacéuticas y los investigadores biomédicos van a tratar diferentes tipos de moléculas y ver cuál tiene la mejor reacción.”

En términos prácticos, la tecnología también trae los científicos un paso más cerca de crear un vehículo impulsado por energía-combustible.

“Lo bueno de los combustibles – y la razón por la que todavía tenemos una gran cantidad de motores de combustión interna en lugar de motores eléctricos – es que los combustibles químicos tienen una enorme densidad de energía Son muy fáciles de almacenar y transportar una gran cantidad de energía con ellos. – mucho más que las baterías “, explicó Gregoire.