{"id":65493,"date":"2024-04-25T07:43:37","date_gmt":"2024-04-25T11:43:37","guid":{"rendered":"https:\/\/jms.com.bo\/mediamonitor\/2024\/04\/25\/logran-convertir-agua-en-combustible-limpio-de-hidrogeno-con-energia-solar\/"},"modified":"2024-04-25T07:43:37","modified_gmt":"2024-04-25T11:43:37","slug":"logran-convertir-agua-en-combustible-limpio-de-hidrogeno-con-energia-solar","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/jms.com.bo\/mediamonitor\/2024\/04\/25\/logran-convertir-agua-en-combustible-limpio-de-hidrogeno-con-energia-solar\/","title":{"rendered":"Logran convertir agua en combustible limpio de hidr\u00f3geno con energ\u00eda solar"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify;\">Los investigadores han encontrado una manera de potenciar el \u00abmotor\u00bb de la generaci\u00f3n de combustible sostenible, d\u00e1ndole un peque\u00f1o giro a los materiales. Los investigadores, dirigidos por la Universidad de Cambridge (Reino Unido), est\u00e1n desarrollando semiconductores captadores de luz de bajo costo que alimentan dispositivos\u00a0para convertir agua en combustible limpio de hidr\u00f3geno, utilizando s\u00f3lo la energ\u00eda del sol.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Estos materiales semiconductores, conocidos como \u00f3xidos de cobre, son baratos, abundantes y no t\u00f3xicos, pero su rendimiento no se acerca al del silicio, que domina el mercado de semiconductores.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Sin embargo, los investigadores descubrieron que al hacer crecer los cristales de \u00f3xido de cobre en una orientaci\u00f3n espec\u00edfica para que las cargas el\u00e9ctricas se muevan a trav\u00e9s de los cristales en diagonal,\u00a0las cargas se mueven mucho m\u00e1s r\u00e1pido y m\u00e1s lejos, mejorando enormemente el rendimiento.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Las pruebas de un captador de luz de \u00f3xido de cobre, o fotoc\u00e1todo, basadas en esta t\u00e9cnica de fabricaci\u00f3n mostraron una mejora del 70 % con respecto a los fotoc\u00e1todos de \u00f3xido de \u00faltima generaci\u00f3n existentes, al tiempo que mostraron una estabilidad muy mejorada.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Los investigadores dicen que sus resultados,\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41586-024-07273-8\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">publicados en la revista &#8216;Nature&#8217;\u00a0<\/a>, muestran c\u00f3mo\u00a0se podr\u00edan perfeccionar los materiales de bajo costo para impulsar la transici\u00f3n desde los combustibles f\u00f3siles\u00a0hacia combustibles limpios y sostenibles que puedan almacenarse y utilizarse con la infraestructura energ\u00e9tica existente.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">El \u00f3xido de cobre (I), u \u00f3xido cuproso, se ha promocionado durante a\u00f1os como un posible sustituto econ\u00f3mico del silicio, ya que es razonablemente eficaz para capturar la luz solar y convertirla en carga el\u00e9ctrica. Sin embargo, gran parte de esa carga tiende a perderse, lo que limita el rendimiento del material.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">\u00abAl igual que otros semiconductores de \u00f3xido, el \u00f3xido cuproso tiene sus desaf\u00edos intr\u00ednsecos\u00bb, insiste el coautor principal, el doctor Linfeng Pan, del Departamento de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica y Biotecnolog\u00eda de Cambridge,\u00a0<a href=\"https:\/\/www.cam.ac.uk\/research\/news\/a-simple-twist-improves-the-engine-of-clean-fuel-generation\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">en un comunicado:<\/a>\u00a0\u00abUno de esos desaf\u00edos es el desajuste entre la profundidad con la que se absorbe la luz y la distancia que viajan las cargas dentro del material, por lo que la mayor parte del \u00f3xido debajo de la capa superior del material es esencialmente espacio muerto\u00bb.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">\u00abEn la mayor\u00eda de los materiales de c\u00e9lulas solares, son los defectos en la superficie del material los que causan una reducci\u00f3n en el rendimiento, pero con estos materiales de \u00f3xido ocurre al rev\u00e9s: la superficie es en gran medida fina, pero algo en el volumen conduce a p\u00e9rdidas\u00bb, a\u00f1ade por su parte el profesor Sam Stranks , quien dirigi\u00f3 la investigaci\u00f3n: \u00abEsto significa que la forma en que se cultivan los cristales es vital para su rendimiento\u00bb.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Para desarrollar \u00f3xidos cuprosos hasta el punto de que puedan ser un competidor cre\u00edble de los materiales fotovoltaicos establecidos, es necesario optimizarlos para que puedan generar y mover de manera eficiente cargas el\u00e9ctricas (hechas de un electr\u00f3n y un \u00abagujero\u00bb de electrones con carga positiva) cuando la luz solar los golpea.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Un posible m\u00e9todo de optimizaci\u00f3n son las\u00a0pel\u00edculas delgadas monocristalinas: l\u00e1minas muy finas de material con una estructura cristalina muy ordenada, que se utilizan a menudo en electr\u00f3nica. Sin embargo, realizar estas pel\u00edculas suele ser un proceso complejo y que requiere mucho tiempo.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Utilizando t\u00e9cnicas de deposici\u00f3n de pel\u00edculas finas, los investigadores pudieron cultivar pel\u00edculas de \u00f3xido cuproso de alta calidad a presi\u00f3n y temperatura ambiente. Al controlar con precisi\u00f3n el crecimiento y las tasas de flujo en la c\u00e1mara, pudieron \u00abdesplazar\u00bb los cristales hacia una orientaci\u00f3n particular. Luego, utilizando t\u00e9cnicas espectrosc\u00f3picas de alta resoluci\u00f3n temporal, pudieron observar c\u00f3mo la orientaci\u00f3n de los cristales afectaba la eficiencia con la que se mov\u00edan las cargas el\u00e9ctricas a trav\u00e9s del material.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">\u00abEstos cristales son b\u00e1sicamente cubos, y descubrimos que cuando los electrones se mueven a trav\u00e9s del cubo en una diagonal del cuerpo, en lugar de a lo largo de la cara o el borde del cubo, se mueven un orden de magnitud m\u00e1s\u00bb, afirma Pan.\u00a0\u00abCuanto m\u00e1s se muevan los electrones, mejor ser\u00e1 el rendimiento\u00bb.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">\u00abHay algo en esa direcci\u00f3n diagonal en estos materiales que es m\u00e1gico\u00bb, relata Stranks. \u00abNecesitamos seguir trabajando para entender completamente por qu\u00e9 y optimizarlo a\u00fan m\u00e1s, pero hasta ahora ha resultado en un gran salto en el rendimiento\u00bb. Las pruebas de un fotoc\u00e1todo de \u00f3xido cuproso fabricado con esta t\u00e9cnica mostraron un aumento en el rendimiento de m\u00e1s del 70 % con respecto a los fotoc\u00e1todos de \u00f3xido electrodepositado de \u00faltima generaci\u00f3n existentes.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">\u00abAdem\u00e1s del rendimiento mejorado, descubrimos que la orientaci\u00f3n hace que las pel\u00edculas sean mucho m\u00e1s estables, pero pueden estar en juego factores m\u00e1s all\u00e1 de las propiedades generales\u00bb, matiza Pan.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Los investigadores dicen que a\u00fan se necesita mucha m\u00e1s investigaci\u00f3n y desarrollo, pero esta y otras familias de materiales relacionadas podr\u00edan tener un papel vital en la transici\u00f3n energ\u00e9tica. \u00abTodav\u00eda queda un largo camino por recorrer, pero estamos en una trayectoria emocionante\u00bb, concluye Stranks. \u00abHay mucha ciencia interesante que puede surgir de estos materiales, y es interesante para m\u00ed conectar la f\u00edsica de estos materiales con su crecimiento, c\u00f3mo se forman y, en \u00faltima instancia, c\u00f3mo se desempe\u00f1an\u00bb.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Los investigadores han encontrado una manera de potenciar el \u00abmotor\u00bb de la generaci\u00f3n de combustible sostenible, d\u00e1ndole un peque\u00f1o giro a los materiales. 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