Solar Energy Storage: H2, el agua y el óxido

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Solar Energy Storage: H2, el agua y el óxido




por Christophe » 16/10/13, 22:13

Para información...

El equipo de Kevin Sivula de investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) ha desarrollado, 2012 final, una técnica para producir hidrógeno a partir de energía solar, el agua y el óxido. Durante el verano 2013, el equipo de investigación de Michael Grätzel, Director del Laboratorio de Fotónica e Interfaces en la EPFL, en colaboración con un equipo de investigadores del Technion (Israel Institute of Technology), tuvo éxito en la caracterización nanoestructuras de óxido de hierro óptimo para la producción eficiente de hidrógeno de acuerdo con el protocolo ideado por Kevin Sivula y su equipo. Estos dos descubrimientos combinados podrían convertirse en una solución, tanto económico como ecológico, para el almacenamiento de la energía renovable. De hecho, con el desarrollo de las energías renovables, se hace necesario encontrar herramientas para almacenar energía y ponerla a disposición bajo demanda.

La idea de transformar la energía solar en hidrógeno no es nueva: los investigadores llevan más de 40 años trabajando en ella y EPFL se involucró en esta voz en los años 90 con el trabajo de Michael Grätzel, quien además recibió el Premio Marcel Benoist 2013 a toda su carrera. Este último, en colaboración con un colega de la Universidad de Ginebra, inventó una célula solar, conocida como "célula fotoelectroquímica" (PEC), capaz de producir hidrógeno directamente a partir del agua. En teoría, el modelo de la celda PEC es muy interesante. Los investigadores estadounidenses también lo han explotado y logrado un rendimiento notable del 12,6%. Sin embargo, el uso de esta tecnología está limitado por su coste: 10 cm2 de superficie cuestan unos 10.000 dólares de producción (o unos 7 euros).

El equipo de Kevin Sivula, por lo tanto, se ha centrado en desarrollar tecnología económicamente viable utilizando solo materiales y técnicas baratas. El dispositivo propuesto, aún experimental, fue publicado en Nature Photonics. Produce hidrógeno a partir de energía solar, agua y óxidos de hierro, es decir. Óxido, aplicado sobre electrodos. El material más caro es una placa de vidrio. Esta técnica, aunque prometedora, sin embargo tuvo un bajo rendimiento, entre 1,4 y 3,6%, dependiendo del prototipo probado. Además, utilizando las técnicas de microscopía electrónica de transmisión (TEM), investigadores en Suiza e Israel han tratado de caracterizar con precisión el flujo de electrones a través de las nanoestructuras formadas por las partículas de óxidos de hierro cuando Se aplican sobre los electrodos. Al comparar varios de estos electrodos, cuyo método de fabricación ahora se domina, los científicos han logrado determinar una estructura óptima. Este trabajo se publica en la revista Nature Materials.

Los sistemas actuales, que acoplan una célula fotovoltaica convencional a un electrolizador, producen hidrógeno a un precio de costo de, como máximo, 15 euros / kg. Gracias a su descubrimiento, los investigadores de EPFL esperan proponer una solución a un precio de costo igual a 5 euros / kg. Actualmente, están trabajando en el desarrollo de un proceso industrial para la fabricación a gran escala de electrodos.


Fuente: bulletins-electroniques.com/news/74128.htm
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