Diseñan un dispositivo que podría usar energía solar para crear combustible para coches

MADRID (EP). Un dispositivo diseñado en la UCLA puede usar energía solar para crear y almacenar energía de manera económica y eficiente, que podría usarse para crear combustible de hidrógeno para coches ecológicos.

El dispositivo podría hacer realidad hidrógeno asequibles para muchos más consumidores porque produce hidrógeno utilizando níquel, hierro y elementos de cobalto que son mucho más abundantes y menos costosos que el platino y otros metales preciosos que se utilizan actualmente para producir combustible de hidrógeno.

"El hidrógeno es un gran combustible para los vehículos: es el combustible más limpio que se conoce, es barato y no arroja contaminantes al aire, solo agua", dijo Richard Kaner, autor principal del estudio y profesor de química y bioquímica, y de ciencia e ingeniería de materiales. "Y esto podría reducir drásticamente el coste de los automóviles de hidrógeno".

La tecnología, descrita en un artículo publicado en la revista 'Energy Storage Materials', podría ser especialmente útil en áreas rurales, o en unidades militares que prestan servicios en lugares remotos.

"Las personas necesitan combustible para hacer funcionar sus vehículos y electricidad para que funcionen con sus dispositivos", dijo Kaner. "Ahora puedes generar electricidad y combustible con un solo dispositivo".

También podría ser parte de una solución para las grandes ciudades que necesitan formas de almacenar el excedente de electricidad de sus redes eléctricas.

"Si pudieras convertir electricidad en hidrógeno, podrías almacenarla indefinidamente", dijo Kaner, quien también es miembro del Instituto de NanoSystems de California de la UCLA.

Las pilas de combustible de hidrógeno tradicionales y los supercondensadores tienen dos electrodos: uno positivo y otro negativo. El dispositivo desarrollado en UCLA tiene un tercer electrodo que actúa como un supercondensador que almacena energía y como un dispositivo para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno, un proceso llamado electrólisis del agua. Los tres electrodos se conectan a una sola célula solar que sirve como fuente de energía del dispositivo, y la energía eléctrica recolectada por la célula solar se puede almacenar de una de dos maneras: electroquímicamente en el supercondensador o químicamente en hidrógeno.

El dispositivo también es un paso adelante porque produce combustible de hidrógeno de una manera ecológica. Actualmente, alrededor del 95 por ciento de la producción mundial de hidrógeno proviene de la conversión de combustibles fósiles como el gas natural en hidrógeno, un proceso que libera grandes cantidades de dióxido de carbono en el aire, dijo Maher El-Kady, investigador postdoctoral de UCLA y coautor de la investigación.

"La energía de hidrógeno no es 'verde' a menos que se produzca a partir de fuentes renovables", dijo El-Kady. Agregó que el uso de células solares y elementos abundantemente disponibles para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno tiene un enorme potencial para reducir el costo de la producción de hidrógeno y que el enfoque podría eventualmente reemplazar el método actual, que depende de los combustibles fósiles.

Combinando un supercondensador y la tecnología de división de agua en una sola unidad, dijo Kaner, es un avance similar a la primera vez que se combinaron un teléfono, un navegador web y una cámara en un teléfono inteligente. La nueva tecnología puede conducir a nuevas aplicaciones que incluso los investigadores aún no han considerado, dijo Kaner.

Los investigadores diseñaron los electrodos a escala nanométrica, miles de veces más delgados que el grosor de un cabello humano, para garantizar que la mayor superficie esté expuesta al agua, lo que aumenta la cantidad de hidrógeno que el dispositivo puede producir y también almacena más carga en el supercondensador. Aunque el dispositivo que fabricaron los investigadores cabría en la palma de su mano, Kaner dijo que sería posible hacer versiones más grandes porque los componentes son baratos.

"Para que los automóviles de hidrógeno sean ampliamente utilizados, sigue existiendo la necesidad de una tecnología que almacene de manera segura grandes cantidades de hidrógeno a presión y temperatura normales, en lugar de los cilindros presurizados que se utilizan actualmente", dijo Mir Mousavi, coautor de el periódico y profesor de química en la Universidad Tarbiat Modares de Irán.