Panel híbrido convierte la luz solar y el agua en hidrógeno y electricidad

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Panel híbrido convierte la luz solar y el agua en hidrógeno y electricidad

 

La fotosíntesis artificial representa una de las principales alternativas para la producción de hidrógeno para celdas de combustible. De esta manera, los expertos logran dividir el agua en oxígeno e hidrógeno, aunque la eficiencia no siempre es la más óptima.

Ahora, los investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y el Centro Conjunto de Fotosíntesis Artificial (JCAP, por sus siglas en inglés) en EEUU, han creado un dispositivo híbrido capaz de recopilar parte de la energía que se pierde en este proceso, además de generar hidrógeno y electricidad.

En un comunicado del Laboratorio Berkeley sobre esta tecnología, se reconocen los recientes avances en el sector de la producción de hidrógeno a través de sistemas inteligentes, sin embargo, estas actualizaciones no han logrado mejorar la eficiencia durante el proceso, según los expertos.

En este sentido, se afirma que una gran cantidad de dispositivos de fotosíntesis artificial apenas pueden utilizar porcentajes muy bajos de la luz solar que reciben, a diferencia de los sistemas fotovoltaicos convencionales que pueden alcanzar hasta un 20 por ciento de eficiencia en el proceso de conversión de energía.

Ahora bien, en su nuevo estudio, los investigadores atribuyeron a los elementos sin silicona de los sistemas de separación de agua con el objetivo de minimizar el nivel de eficiencia de la silicona. Como explica Gideon Segev, autor principal de la investigación:

Es como correr siempre un auto en primera línea (…) Esta es la energía que podría cosechar, pero como el silicio no actúa en su punto de máxima potencia, la mayoría de los electrones excitados en el silicio no tienen a dónde ir, por lo que pierden su energía antes de ser utilizados para realizar un trabajo útil.

Para evitar esta pérdida de energía, los investigadores decidieron soltar los electrones, incorporando un nuevo contacto eléctrico en la zona posterior del componente basado en silicio presente en el dispositivo. De esta manera, dividieron la corriente generada por la luz del sol, haciendo posible que una parte de la corriente dividiera también el agua en oxígeno e hidrógeno, mientras que otras partes fuesen capturadas en forma de electricidad.

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El nuevo dispositivo fue bautizado como ‘célula híbrida fotoelectroquímica y voltaica’ (HPEV, por sus siglas en inglés). El diseño se probó a través de simulaciones de conversión, y posteriormente los investigadores crearon el prototipo. Ahora, los expertos planean mejorar el dispositivo, además de analizar otras posibles aplicaciones.

(https://www.tekcrispy.com)

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