¿Serán las nanopartículas de oro la revolución definitiva de las baterías?
Andrea Núñez-Torrón Stock
La energía solar es una de las grandes esperanzas de las próximas décadas para abastecer la demanda eléctrica mundial, reducir progresivamente el uso de combustibles fósiles en beneficio de fuentes limpias y renovables y contribuir a la transición a un nuevo modelo energético ligado a la descarbonización de la economía y la mayor sostenibilidad medioambiental que contrarrestre los nocivos efectos del cambio climático.
Por la gran importancia de esta fuente energética, numerosas investigaciones se centran en mejorar aspectos relativos a la energía solar: superar las actuales limitaciones de la conversión fotovoltaica, mejorar la eficiencia y el almacenamiento o explorar materiales más precisos y potentes.
Hemos repasado muchos proyectos interesantes en esta materia: desde paneles solares flexibles que caben en el bolsillos a pintura termoeléctrica patentada en Corea del Sur, la utilidad de las alas de las mariposas para perfeccionar los paneles actuales o las posibilidades que, según Panasonic, nos brindan los techos de los coches.
Recientemente ha salido a la luz un interesante descubrimiento: las nanopartículas de oro en forma de estrella, recubiertas con material semiconductor, pueden producir hidrógeno a partir del agua de forma hasta cuatro veces más eficiente que otros métodos, pudiendo propiciar mejores formas de almacenar energía solar, según revela un nuevo estudio. “En lugar de utilizar luz ultravioleta, que es la práctica estándar, aprovechamos la energía de la luz visible e infrarroja para excitar electrones en nanopartículas de oro”, dice Laura Fabris, profesora asociada en el departamento de ciencia e ingeniería de materiales de la Universidad de Rutgers.
Tal y como señalan desde Science Alert, los investigadores se enfocaron en la fotocatálisis, reacción catalítica que involucra la absorción de luz por parte de un catalizador o sustrato, aprovechando la luz solar para lograr reacciones más rápidas o más baratas. El dióxido de titanio iluminado por luz ultravioleta a menudo se usa como catalizador, pero el uso de luz ultravioleta es ineficiente. De este modo, se empleó luz visible e infrarroja que permitió que las nanopartículas de oro la absorbieran más rápidamente y luego transfirieron algunos de los electrones generados por la absorción de la luz a materiales cercanos como el dióxido de titanio.
Los ingenieros revisaron nanopartículas de oro con dióxido de titanio y expusieron el material a la luz ultravioleta, visible e infrarroja y estudiaron cómo los electrones saltan del oro al material. El hidrógeno producido por estos a partir el agua puede emplearse para el almacenamiento de energía solar, así como quemarse para obtener energía.
Este grupo de investigadores se plantea diseñar materiales para aplicaciones en diferentes campos, como los semiconductores, la industria solar o la química, ampliando en gran medida las formas en que aprovechamos la luz del sol.
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