Un dispositivo produce hidrógeno a partir de la luz solar con una eficacia récord – El Periódico de la Energía
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Informe: Ingenieros de la Universidad Rice logran una eficiencia récord en la conversión de energía solar en hidrógeno
Los ingenieros de la Universidad Rice han logrado convertir la luz solar en hidrógeno con una eficacia récord utilizando un dispositivo que combina semiconductores de haluro perovskita de última generación con electrocatalizadores. Este dispositivo es duradero, rentable y escalable, lo que representa un importante avance para la energía limpia y podría servir como plataforma para diversas reacciones químicas que utilizan la electricidad captada por el sol para convertir materias primas en combustibles.
Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)
- ODS 7: Energía asequible y no contaminante
- ODS 9: Industria, innovación e infraestructura
- ODS 11: Ciudades y comunidades sostenibles
- ODS 13: Acción por el clima
El laboratorio del ingeniero químico y biomolecular Aditya Mohite construyó el fotorreactor integrado utilizando una barrera anticorrosión que aísla el semiconductor del agua sin impedir la transferencia de electrones. Según un estudio publicado en Nature Communications, el dispositivo alcanzó una eficiencia de conversión de energía solar en hidrógeno del 20,8%.
Pruebas
El dispositivo, conocido como célula fotoelectroquímica, permite la absorción de la luz, su conversión en electricidad y el uso de esta electricidad para alimentar una reacción química, todo en un mismo dispositivo. Hasta ahora, la tecnología fotoelectroquímica para producir hidrógeno verde se veía obstaculizada por la baja eficiencia y el alto costo de los semiconductores utilizados.
El laboratorio Mohite y sus colaboradores convirtieron su célula solar en un reactor capaz de utilizar la energía captada para dividir el agua en oxígeno e hidrógeno. El desafío al que se enfrentaron fue la inestabilidad de las perovskitas de haluro en el agua y los recubrimientos utilizados para aislar los semiconductores, que alteraban su función o los dañaban.
La solución
Después de numerosas pruebas, los investigadores finalmente encontraron una solución exitosa. Descubrieron que se necesitaban dos capas en la barrera: una para bloquear el agua y otra para establecer un buen contacto eléctrico entre las capas de perovskita y la capa protectora. Estos resultados representan la mayor eficacia lograda hasta ahora en células fotoelectroquímicas sin concentración solar y también son los mejores en general para las que utilizan semiconductores de haluro perovskita.
Los investigadores demostraron que su diseño de barrera funcionaba para distintas reacciones y con distintos semiconductores, lo que lo hace aplicable a muchos sistemas. Esperan que esta tecnología sirva como plataforma para llevar a cabo una amplia gama de reacciones de formación de combustible utilizando materias primas abundantes y solo la luz solar como fuente de energía.
Con mejoras adicionales en la estabilidad y la escala, esta tecnología podría revolucionar la economía del hidrógeno y cambiar la forma en que se fabrican las cosas, pasando de los combustibles fósiles a la energía solar.
Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) relacionados
- ODS 7: Energía asequible y no contaminante
- ODS 9: Industria, innovación e infraestructura
- ODS 13: Acción por el clima
Metas específicas de los ODS identificadas
- ODS 7.2: Aumentar la proporción de energía renovable en el consumo final de energía
- ODS 9.4: Actualizar la infraestructura y reconvertir las industrias para que sean sostenibles
- ODS 13.2: Integrar medidas de mitigación y adaptación al cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales
Indicadores de los ODS mencionados o implícitos en el artículo
- Indicador 7.2.1: Proporción de energía renovable en el consumo final de energía
- Indicador 9.4.1: Valor agregado bruto per cápita en función del empleo en las industrias manufactureras sostenibles
- Indicador 13.2.1: Integración de medidas de mitigación y adaptación al cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales
Tabla de ODS, metas e indicadores
| ODS | Metas | Indicadores |
|---|---|---|
| ODS 7: Energía asequible y no contaminante | Aumentar la proporción de energía renovable en el consumo final de energía | Proporción de energía renovable en el consumo final de energía (Indicador 7.2.1) |
| ODS 9: Industria, innovación e infraestructura | Actualizar la infraestructura y reconvertir las industrias para que sean sostenibles | Valor agregado bruto per cápita en función del empleo en las industrias manufactureras sostenibles (Indicador 9.4.1) |
| ODS 13: Acción por el clima | Integrar medidas de mitigación y adaptación al cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales | Integración de medidas de mitigación y adaptación al cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales (Indicador 13.2.1) |
El artículo aborda principalmente los temas relacionados con la conversión de energía solar en hidrógeno utilizando una tecnología eficiente y rentable. Esto está conectado con el ODS 7 sobre energía asequible y no contaminante, ya que busca utilizar la luz solar como fuente de energía limpia. También está relacionado con el ODS 9 sobre industria, innovación e infraestructura, ya que implica la creación de un dispositivo duradero y escalable para la conversión de energía. Además, se menciona que esta tecnología podría contribuir a la acción por el clima (ODS 13) al utilizar energía renovable y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
En cuanto a las metas específicas de los ODS, el artículo no menciona directamente ninguna meta en particular. Sin embargo, se puede inferir que se busca aumentar la proporción de energía renovable en el consumo final de energía (ODS 7.2), actualizar la infraestructura y reconvertir las industrias para que sean sostenibles (ODS 9.4) e integrar medidas de mitigación y adaptación al cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales (ODS 13.2).
En términos de indicadores de los ODS, se pueden identificar algunos mencionados o implícitos en el artículo. Estos incluyen el indicador 7.2.1 que mide la proporción de energía renovable en el consumo final de energía, el indicador 9.4.1 que evalúa el valor agregado bruto per cápita en función del empleo en las industrias manufactureras sostenibles, y el indicador 13.2.1 que evalúa la integración de medidas de mitigación y adaptación al cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales.
En resumen, el artículo aborda temas relacionados con los ODS 7, 9 y 13. Se pueden identificar metas específicas en función del contenido del artículo, y también se mencionan o implican indicadores que podrían utilizarse para medir el progreso hacia estos objetivos.
¡Atención! Este espléndido artículo nace de la fuente del conocimiento, moldeado por una maravillosa tecnología patentada de inteligencia artificial que profundizó en un vasto océano de datos, iluminando el camino hacia los Objetivos de Desarrollo Sostenible. Recuerda que todos los derechos están reservados por SDG Investors LLC, lo que nos permite defender el progreso juntos.
Fuente: elperiodicodelaenergia.com
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