Investigadores del grupo de Magnetismo y Nanotecnología (NanoMag) de la Universidad de Santiago de Compostela ha comprobado que se puede producir hidrógeno siendo respetuosos con el medio ambiente a través de la “fotoproducción” del agua con la energía solar. Este descubrimiento permitirá aumentar el rendimiento en los procesos de obtención de hidrógeno a partir de agua.
Los investigadores del grupo de Magnetismo y Nanotecnología (NanoMag) de la Universidad e Santiago de Compostela (USC) Yasser Attia, David Buceta, M. Carmen Blanco y Arturo López Quintela aseguran que existe una «actividad extraordinaria» fotocatalítica para producir hidrógeno con racimos de plata y agua, donde se consiguen rendimientos entorno al 10%.
Hidrógeno, combustible perfecto
Los investigadores creen que, en comparación con los combustibles sólidos, el hidrógeno es un combustible perfecto, tanto por su contenido energético como por su impacto medioambiental cero, ya que el único producto que al realizar la combustión se obtiene agua.
Sin embargo, uno de los mayores problemas que impiden el uso del hidrógeno comercializarlo como combustible es su producción porque implica un consumo significativo de energía. Los catalizadores presentes o no son viables económicamente o tienen rendimientos muy bajos, cerca de 0,1%, según explican los investigadores de la USC.
Sub-nanométricas de metales
Los resultados obtenidos por NanoMag han servido para «demostrar claramente que los grupos de sub-nanométricas de metales en estado de oxidación cero contienen sólo un número muy pequeño de átomos (menos de 50-100 átomos), se comportan como semiconductores y pueden absorber un fotón con fotogeneración con la consiguiente creación de un electrón y un agujero».
La presencia de especies que capturan este vacío (conocidas como especies de sacrificio o especies oxidables –hole scavengers-) o fotoelectrones generados en el clúster, pueden ser transferidos de manera muy eficiente -dado su tamaño extraordinariamente pequeño para un semiconductor-, al metal en el que se depositan. A través del metal (usado en los experimentos en forma de pequeñas nanopartículas), los fotoelectrones generados son capaces de reducir la producción de gas de hidrógeno de agua con gran eficiencia.
Hidrógeno fotocatalítico
La producción de hidrógeno fotocatalítico se logró utilizando racimos de plata que absorben principalmente la luz ultravioleta, por lo que se aprovecha sólo una pequeña parte de la luz del sol. Sin embargo, los investigadores también han encontrado que variando el tamaño de los conglomerados es posible sintonizar la longitud de onda de absorción, lo que «podría permitir seleccionar grupos de diferentes tamaños, de modo que pudiera utilizar toda la luz solar de manera mucho más eficiente».
Este es uno de los principales objetivos de la investigación en los que el grupo de NANOMAG de la USC participa actualmente en colaboración con otros centros de investigación en Europa, para superar los problemas actuales y tener éxito en la producción de hidrógeno de forma limpia y eficiente con celdas solares.
El trabajo de este equipo que pertenece al Instituto de Investigación de Tecnología de la USC también se realiza en colaboración con los profesores Giampaolo Barone, de la Universidad de Palermo y Mona Mohamed de la Universidad de El Cairo y acaba de ser publicado en la prestigiosa revista Journal of the American Chemical Society.
Fuente: Xornal da USC
