El prototipo actual de este dispositivo sólo es la prueba del concepto y por consiguiente resulta poco eficiente. Pero finalmente, se podrían conseguir sistemas catalizadores con una eficiencia de conversión solar de entre un 10 y un 15 por ciento. Si esto pudiera lograrse, la fotólisis del agua proporcionaría una fuente limpia de combustible de hidrógeno a partir del agua y la luz solar.
AP, AGENCIAS
Aunque ahora las células solares pueden producir electricidad a partir de la luz visible con eficiencias mayores que el 10 por ciento, las células solares de hidrógeno, como las desarrolladas por Craig Grimes, profesor de ingeniería eléctrica en la Universidad Estatal de Pensilvania, han estado limitadas por la pobre respuesta espectral de los semiconductores utilizados. En principio, los absorbentes moleculares de la luz pueden utilizar una mayor parte del espectro visible en un proceso que imita a la fotosíntesis natural. La fotosíntesis utiliza la clorofila y otras moléculas para absorber luz visible.
Hasta ahora, los experimentos con moléculas naturales y sintéticas de ese tipo han producido hidrógeno u oxígeno utilizando productos químicos consumidos en el proceso, pero todavía no han dado lugar a un proceso continuo. Generalmente esos procesos también costarían más que la descomposición del agua por medio de la electricidad. Una razón para esta dificultad es que una vez producidos, el hidrógeno y el oxígeno se recombinan fácilmente.
Thomas E. Mallouk, profesor de Física y Química de los Materiales, y W. Justin Youngblood, ambos de la Universidad Estatal de Pensilvania, junto con colaboradores de la Universidad Estatal de Arizona, han desarrollado un sistema catalizador que, combinado con un tinte, puede imitar la transferencia de electrones y los procesos de oxidación del agua que se producen en los vegetales durante la fotosíntesis.
La clave de su proceso es un diminuto complejo de moléculas con un catalizador central de moléculas de óxido de iridio rodeadas por moléculas de tinte rojo-anaranjado. Estos racimos son de aproximadamente 2 nanómetros de diámetro, con el catalizador y componentes del tinte siendo aproximadamente del mismo tamaño. Los investigadores escogieron el tinte rojo-anaranjado porque absorbe la luz del Sol en la banda azul que tiene la mayor energía. El tinte utilizado también se ha estudiado meticulosamente en anteriores experimentos sobre fotosíntesis artificial.
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