Los científicos han dividido con éxito el agua en hidrógeno y oxígeno usando luz y catalizadores meticulosamente diseñados, y lo hicieron con la máxima eficiencia, lo que significa que casi no hubo pérdidas ni reacciones secundarias no deseadas.
Sírvete un vaso de agua y échale un vistazo. Esta agua contiene una fuente abundante de combustible, el hidrógeno. El hidrógeno se quema de forma limpia a diferencia de los productos energéticos basados en el petróleo. ¿Suena demasiado bueno para ser verdad? Científicos japoneses han logrado dividir el agua en hidrógeno y oxígeno usando catalizadores ligeros y meticulosamente diseñados, y lo han hecho con la máxima eficacia, lo que significa que casi no hubo pérdidas ni reacciones secundarias no deseadas.
Este último avance en la producción de hidrógeno solar hace más que probable la producción de hidrógeno escalable y económicamente viable, allanando el camino para que la humanidad haga el cambio a la energía limpia.
La separación del agua mediante catalizadores y la luz solar, llamada fotocatálisis, ha sido un método prometedor para lograr la producción de hidrógeno solar durante décadas. Sin embargo, la mayoría de los intentos anteriores sólo lograron una eficiencia cuántica externa de menos del 50%, lo que representa la dificultad de diseñar un catalizador eficiente para su uso en el mundo real. El catalizador debía diseñarse mejor para que cada fotón absorbido de la fuente de luz se utilizara para producir hidrógeno. La clave para mejorar la eficiencia era la colocación estratégica de los cocatalizadores y la prevención de defectos en el semiconductor.
Publicado en el número del 27 de mayo de Nature, Tsuyoshi Takata, de la Universidad de Shinshu y otros, rompió nuevas fronteras en la producción de energía al utilizar el titanato de estroncio dopado con aluminio como fotocatalizador, cuyas propiedades han sido ampliamente estudiadas y por lo tanto las mejor comprendidas. Eligen como co-catalizadores el rodio para el hidrógeno con el óxido de cromo y el óxido de cobalto para el oxígeno, poniéndolos a punto para que se dediquen sólo a las reacciones deseadas. Este método hizo posible que la reacción no tuviera pérdidas por recombinación.
Estos nuevos hallazgos abren las puertas para lograr una producción de hidrógeno solar escalable y económicamente viable. Sus estrategias de diseño lograron reducir los defectos que conducen a una eficiencia casi perfecta, y los conocimientos obtenidos se aplicarán a otros materiales con intensa absorción de luz visible. Todavía se necesita más trabajo antes de que podamos hacer funcionar nuestros coches con hidrógeno, porque este estudio se centró en el uso de la luz ultravioleta y la abundante luz visible del sol quedó sin utilizar.
Sin embargo, este gran avance ha hecho que esa posibilidad ya no sea demasiado buena para ser verdad, sino que en teoría, sólo es cuestión de tiempo. Esperemos que esto anime a los científicos, investigadores e ingenieros a involucrarse en este campo, acercando mucho más el uso de la energía solar de hidrógeno.
Más información: www.nature.com
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