La naturaleza es bastante buena para hacer ciertos tipos de química. Por ejemplo, el agua se transforma continuamente en sus constituyentes y viceversa como una forma de almacenar y usar energía por plantas y animales. Las tecnologías basadas en rutas químicas naturales podrían ayudar a satisfacer la humanidadcrecientes demandas de energía. Las enzimas especializadas presentes en las células vegetales y animales para ciertas reacciones químicas han inspirado a los químicos a intentar y reproducir procesos naturales en células solares artificiales y células de combustible.
Ahora, los investigadores de la Universidad de Kyushu han desarrollado un único catalizador capaz de actuar como una pila de combustible que consume hidrógeno para liberar energía y un sistema fotosintético capaz de producir oxígeno utilizando energía solar. El grupo informó recientemente de sus hallazgos en ChemCatChem.
"La gente ha intentado antes replicar artificialmente el comportamiento de la hidrogenasa y el fotosistema II", dice el autor correspondiente Profesor Seiji Ogo, Facultad de Ingeniería / Instituto Internacional de Investigación de Energía Neutral en Carbono WPI-I2CNER, Universidad de Kyushu, "pero el nuestroes el primer estudio que combina estas dos funciones biológicas muy específicas en un solo sistema catalítico que puede hacer ambas cosas ".
La hidrogenasa es una enzima presente en los organismos y actúa como una pila de combustible natural, que consume hidrógeno para obtener energía. Photosystem II permite que las plantas conviertan el agua en oxígeno bajo la luz solar. Ambos procesos involucran oxidaciones, donde las moléculas de hidrógeno o agua dejan algo desus electrones
Los investigadores sintetizaron un catalizador que contiene el metal iridio, que es capaz de aceptar y liberar una cantidad de electrones. Mostraron que en una celda de combustible, su catalizador producía energía eléctrica al aceptar electrones del hidrógeno. Al cambiar los materiales de soporte en elel catalizador podría generar energía a partir de la luz solar a través de un ciclo que involucra la oxidación del agua.
Los investigadores lograron aislar la sustancia química y utilizar la difracción de rayos X para proporcionar nuevos conocimientos sobre su estructura y comportamiento como catalizador por primera vez.
El autor correspondiente, el profesor Seiji Ogo, dice: "La potencia de salida de nuestro sistema aún es bastante baja para cualquier aplicación práctica, pero este trabajo representa una demostración única de dos tipos diferentes de procesos de generación de energía de un solo catalizador. Esperamos que estos resultados muestrenque los químicos todavía tienen mucho que aprender de los procesos naturales "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Kyushu, I2CNER . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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