Hidrógeno renovable

  • Según un estudio publicado en Proceedings, el equipo ha desarrollado ahora un sistema híbrido que produce hidrógeno molecular renovable y lo utiliza para sintetizar el dióxido de carbono en metano, el componente principal del gas natural.

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Científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Estados Unidos) han dado un paso adelante para desarrollar la fotosíntesis artificial híbrida bioinorgánica.

Según un estudio publicado en Proceedings, el equipo ha desarrollado ahora un sistema híbrido que produce hidrógeno molecular renovable y lo utiliza para sintetizar el dióxido de carbono en metano, el componente principal del gas natural.

"Este estudio representa otro avance clave en la eficiencia de conversión de energía solar a energía química y la fotosíntesis artificial", dice Peidong Yang, un químico con la División de Ciencias de Materiales del Laboratorio Berkeley y uno de los líderes de este estudio.

"Mediante la generación de hidrógeno renovable con la que se alimenta a los microbios para la producción de metano, ahora puede esperarse un rendimiento de conversión eléctrica-química superior al 50 por ciento y una eficiencia de conversión de energía solar-química de 10 por ciento si nuestro sistema se empareja con un panel solar y un electrolizador de última generación".

La fotosíntesis es el proceso por el cual la naturaleza cosecha la energía de la luz solar y la utiliza para sintetizar carbohidratos a partir de dióxido de carbono y agua. Los carbohidratos son biomoléculas que almacenan la energía química utilizada por las células vivas.

DE HIDRÓGENO A METANO

En el sistema de fotosíntesis artificial híbrido original desarrollado por el equipo de Berkeley Lab, una matriz de nanocables de silicio y óxido de titanio recogía la energía solar y entregaba electrones a los microbios que los utilizaban para reducir el dióxido de carbono en una variedad de productos químicos de valor añadido.

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En el nuevo sistema, la energía solar se utiliza para dividir la molécula de agua en oxígeno e hidrógeno molecular. A continuación, el hidrógeno se transporta a los microbios que lo utilizan para reducir el dióxido de carbono en un solo producto químico específico, el metano.

"En nuestro último trabajo, hemos demostrado dos avances importantes", dice el coautor Chris Chang. "En primer lugar, el uso de hidrógeno renovable para la fijación del dióxido de carbono abre la posibilidad de utilizar el hidrógeno proveniente de cualquier fuente de energía sostenible, incluida la eólica, hidrotérmica y nuclear. En segundo lugar, después de haber demostrado un organismo prometedor para el uso de hidrógeno renovable, ahora podemos, a través de la biología sintética, ampliarlo a otros organismos y otros productos químicos de valor añadido ".

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