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Agua de mar: un nuevo recurso para la producción de energía
Último revisado: 23.04.2024
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Una de las principales universidades japonesas ha desarrollado una nueva tecnología eficiente que permite producir peróxido de hidrógeno, adecuado para su uso en celdas de combustible.
La nueva tecnología, desarrollada por investigadores japoneses, es el primer método que utiliza la aceleración de una reacción química para influir en el catalizador por la luz solar, lo que resulta en el máximo efecto y la posibilidad de utilizar el peróxido de hidrógeno así obtenido en las células de combustible.
El proyecto de investigación fue dirigido por Shunichi Fukuzumi y los resultados de sus científicos de investigación publicados en una revista científica popular.
Ahora las células de combustible funcionan principalmente con hidrógeno gaseoso, pero la variante propuesta por el equipo de Fukuzumi tiene varias ventajas, en primer lugar, el peróxido de hidrógeno es más fácil de almacenar a alta densidad. Las tecnologías actuales permiten almacenar gas de hidrógeno usando alta presión o bajas temperaturas, el peróxido de hidrógeno es en este caso más seguro, tanto durante el almacenamiento como durante el transporte. El único problema era que los científicos no podían encontrar métodos fotocatalíticos efectivos para la producción de peróxido de hidrógeno líquido: había tecnologías que no usaban radiación solar, pero los costos de energía las hacían inapropiadas.
Pero el equipo Fukuzumi creó otra célula con un catalizador, una especie de batería solar que forma peróxido de hidrógeno. Cuando la luz solar se enfoca en el fotocatalizador, comienza una reacción química acelerada: el agua del mar se oxida y el nivel de oxígeno disminuye, lo que resulta en la formación de peróxido de hidrógeno.
Estudio Fukuzumi explicó que la concentración de peróxido de hidrógeno en agua de mar después de la luz del sol de fotocatalizador impactado durante 24 horas, fue de aproximadamente 48 mM - tales indicadores en orden más pasado (en el nivel de agua pura de peróxido de hidrógeno fue de aproximadamente 2 milimoles).
Los científicos estaban interesados en una brecha tan importante en los números, y descubrieron que la materia en el cloro cargado negativamente presente en el agua de mar, es responsable de aumentar la velocidad de reacción y contribuir al aumento de los niveles de agua del peróxido de hidrógeno.
Según los investigadores, la nueva tecnología de energía solar a la eficiencia de conversión de energía eléctrica es de aproximadamente 0,3%, la eficacia fotocatalítica del método (que emplea una aceleración reacción química) Producción de peróxido de hidrógeno fue de 0,55%, y la pila de combustible - 50%.
Por supuesto, la eficiencia general de la nueva tecnología de producción de energía es bastante alta, pero aún los paneles solares convencionales han demostrado ser más efectivos hasta la fecha. El profesor Shunichi Fukuzumi y sus colegas creen que la efectividad del nuevo método se puede mejorar si se usan materiales mejorados para la célula fotoelectroquímica, además, los especialistas planean encontrar maneras de reducir el costo de la producción de energía.
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