L'hidrogen, expliquen, és la resposta a les necessitats d'emmagatzemament energètic derivades de parcs solars i fotovoltaics que els sistemes actuals no permeten cobrir. Perquè l'esmentada solució sigui viable és necessari poder produir més hidrogen verd –el que té el seu origen en fonts d'energia renovables- de manera més econòmica i, aquí, projectes com el que impulsa un equip d'investigadors de química de la Universitat de Carolina del Nord a Chapel Hill es revelen com més que interessants. En concret, han desenvolupat un sistema que permet aprofitar l'energia del sol per produir gas hidrogen a partir de l'aigua. S'explica en un article publicat a Nature Chemistry .
Només llum i aigua
Dirigit pel químic Alexander Miller, l'estudi titulat El autoacoblament del catalitzador accelera l'evolució electrocatalítica del H2 bimetàl·lica impulsada per la llum a l'aigua, investiga un sistema que utilitza llum i electricitat per dividir l'aigua en els seus elements constituents: hidrogen i oxigen. Ell mateix ho explica: "El que hem descobert és que es pot induir a aquests catalitzadors a autoacoblar-se en aquests glòbuls, que absorbeixen millor la llum i formen enllaços químics per produir hidrogen", va dir Miller. "Aquesta investigació representa una contribució significativa al camp de la catàlisi i aplana el camí per al desenvolupament de tecnologies energètiques eficients i sostenibles".
Catalitzadors
Els investigadors, en el transcurs de l'estudi, van descobrir que les estructures moleculars feien que els catalitzadors s'agrupessin en dipòsits sobre la superfície de l'aigua. La divisió de l'aigua és un procés clau en les tecnologies d'energia renovable, particularment en la producció d'hidrogen com a combustible net i sostenible. L'hidrogen obtingut de l'aigua es pot utilitzar per a piles de combustible, motors de combustió i altres aplicacions, sent l'únic subproducte el vapor d'aigua.
"La divisió de l'aigua té el potencial d'emmagatzemar energia solar en forma d'enllaços químics, abordant la naturalesa intermitent de la generació d'energia solar. La investigació sobre mètodes eficients i rendibles de divisió de l'aigua és una àrea d'interès important en el camp de les energies renovables i el desenvolupament sostenible", explica Miller.
Els investigadors també van utilitzar una tècnica especial anomenada dispersió dinàmica de la llum, també coneguda com a espectroscòpia de correlació de fotons, per mesurar la mida dels catalitzadors analitzant les fluctuacions en la intensitat de la llum dispersada. Aquesta tècnica no invasiva va proporcionar informació valuosa sobre la mida, la forma i la distribució dels catalitzadors. Les micel·les més grans van produir hidrogen més ràpidament. També van utilitzar una eina analítica anomenada espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear, que va confirmar que dins d'aquestes partícules, els catalitzadors eren a prop uns dels altres.