Utilizando un extracto de membrana simple de hojas de espinaca, los investigadores del Instituto de Tecnología Technion-Israel han desarrollado una célula bio-foto-electroquímica BPEC que produce electricidad e hidrógeno del agua utilizando la luz solar. La materia prima del dispositivoes agua y sus productos son corriente eléctrica, hidrógeno y oxígeno. Los hallazgos se publicaron en la edición en línea del 23 de agosto de Comunicaciones de la naturaleza .
La combinación única de una célula BPEC artificial y membranas de plantas, que absorben la luz solar y la convierten en un flujo de electrones de manera muy eficiente, allana el camino para el desarrollo de nuevas tecnologías para la creación de combustibles limpios a partir de fuentes renovables: aguay energía solar.
La célula BPEC desarrollada por los investigadores se basa en el proceso natural de la fotosíntesis en las plantas, en el que la luz impulsa electrones que producen moléculas energéticas químicas almacenables, que son los combustibles de todas las células en el mundo animal y vegetal.
Para utilizar la fotosíntesis para producir corriente eléctrica, los investigadores agregaron un compuesto a base de hierro a la solución. Este compuesto media la transferencia de electrones desde las membranas biológicas al circuito eléctrico, permitiendo la creación de una corriente eléctrica en la célula.
La corriente eléctrica también se puede canalizar para formar gas hidrógeno a través de la adición de energía eléctrica de una pequeña celda fotovoltaica que absorbe el exceso de luz. Esto hace posible la conversión de energía solar en energía química que se almacena como gas hidrógeno formado dentro delCelda BPEC. Esta energía se puede convertir cuando sea necesario en calor y electricidad quemando el hidrógeno, de la misma manera que se usan los combustibles de hidrocarburos.
Sin embargo, a diferencia de la combustión de combustibles de hidrocarburos, que emiten gases de efecto invernadero dióxido de carbono a la atmósfera y contaminan el medio ambiente, el producto de la combustión de hidrógeno es agua limpia. Por lo tanto, este es un ciclo cerrado que comienza con agua ytermina con agua, lo que permite la conversión y el almacenamiento de energía solar en gas hidrógeno, que podría ser un sustituto limpio y sostenible del combustible de hidrocarburos.
El estudio fue realizado por los estudiantes de doctorado Roy I. Pinhassi, Dan Kallmann y Gadiel Saper, bajo la guía del profesor Noam Adir de la Facultad de Química de Schulich, el profesor Gadi Schuster de la Facultad de Biología y el profesor Avner Rothschild deFacultad de Ciencia e Ingeniería de Materiales.
"El estudio es único en el sentido de que combina expertos líderes de tres facultades diferentes, a saber, tres disciplinas: biología, química e ingeniería de materiales", dijo el profesor Rothschild. "La combinación de natural hojas y artificial célula fotovoltaica y electrónicacomponentes, y la necesidad de hacer que estos componentes se comuniquen entre sí, son desafíos complejos de ingeniería que nos obligaron a unir fuerzas ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Sociedad Americana de Tecnología . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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