Uso de la luz solar para la producción sostenible y barata de, por ejemplo, medicamentos. La 'mini-fábrica' en forma de hoja que los ingenieros químicos de la Universidad Tecnológica de Eindhoven presentaron en 2016 demostró que es posible. Ahora los investigadores han llegadocon una versión mejorada: su 'mini-fábrica' ahora puede mantener la producción al mismo nivel, independientemente de la variación de la luz solar debido a la nubosidad o la hora del día. Como resultado, esto aumenta el rendimiento promedio en aproximadamente un 20%Esto se debe a un sistema de retroalimentación inteligente que cuesta menos de 50 euros que ralentiza o acelera automáticamente la producción. Esto ha eliminado una barrera práctica significativa para los reactores ecológicos que funcionan exclusivamente con luz solar.
Con sus investigadores de 'hojas artificiales', bajo la guía del ingeniero químico de Eindhoven Timothy Noël, cosecharon mucha admiración hace aproximadamente un año y medio. Primero lograron hacer posibles las reacciones químicas con la luz solar, algo que anteriormenteparecía casi imposible. Los químicos habían soñado con esta posibilidad durante siglos, pero el problema era que la cantidad de luz solar no era suficiente.
Su avance se puede atribuir en parte al uso de materiales relativamente nuevos llamados concentradores solares luminiscentes que se sellan en una parte específica de la luz solar en el interior, de manera similar a las plantas que hacen esto usando moléculas de antena especiales en sus hojasEl segundo descubrimiento fue aplicar canales muy delgados en estos materiales, a través de los cuales se bombean líquidos, exponiendo así los líquidos a suficiente luz solar para permitir que tengan lugar reacciones químicas. Los productos finales fluyen a las extremidades de los canales.
Problema: no siempre la misma cantidad de sol
Uno de los mayores problemas prácticos para aplicar esto a gran escala es que no siempre hay la misma intensidad de la luz solar. Porque, por ejemplo, el cielo está nublado o la luz solar varía en intensidad y composición durante el día ".hay demasiada luz, se obtienen subproductos no deseados y si hay muy poca luz, las reacciones no tienen lugar o lo hacen muy lentamente ", explica Noël." Idealmente, el sistema debería adaptarse automáticamente a la cantidad de luz solar entrante"
El sistema de retroalimentación desarrollado hace exactamente eso. Consta de solo tres elementos relativamente simples. Un sensor de luz mide la cantidad de luz que llega a los canales. Un microcontrolador traduce esta señal a la velocidad de la bomba. Y la bomba impulsa los fluidos a través delcanales a esa velocidad. Todo esto cuesta menos de 50 euros. Los experimentos para determinar la velocidad de bombeo requerida para una intensidad de luz específica permitieron a los investigadores optimizar el circuito de retroalimentación.
Prueba en el techo
Además de las pruebas de laboratorio bajo luz artificial, también probaron su sistema al aire libre bajo la luz solar natural, en la parte superior del techo de uno de los edificios en el campus de TU / e. Con un rendimiento del 90%, el sistema mantuvo la producciónestable durante una hora entre 86% y 93%. El mismo sistema sin bucle de retroalimentación varió significativamente entre 55% y 97%. El rendimiento promedio aumentó en aproximadamente un 20% gracias al bucle de retroalimentación.
Según Noël, esto hace que un reactor económico y sostenible esté considerablemente más cerca de poder producir productos químicos a gran escala, donde lo desee, con solo la luz solar como fuente de energía ". Es inevitable que los precios de la energía aumenten. Ycon una fuente de energía como el sol que es gratuita y está disponible, este tipo de soluciones tecnológicas pueden marcar la diferencia ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Eindhoven . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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