El nuevo dispositivo simultáneamente produce electricidad e hidrógeno

UCLA investigadores han diseñado un dispositivo que puede utilizar la energía solar para crear a bajo costo y de manera eficiente y almacenar energía, que podría ser utilizada para alimentar dispositivos electrónicos, y para crear combustible de hidrógeno para coches ecológicos.

El dispositivo podría hacer que los coches de hidrógeno asequible para muchas más consumidores, ya que produce hidrógeno a partir de níquel, hierro y cobalto – elementos que son mucho más abundantes y menos caro que el platino y otros metales preciosos que se utiliza actualmente para producir combustible de hidrógeno.

“El hidrógeno es un gran combustible para vehículos: Es el combustible más limpio conocido, es barato y no pone los contaminantes en el aire – agua justa,” dijo Richard Kaner, el autor principal del estudio y un distinguido profesor de UCLA de la química y la bioquímica, y de ciencia e ingeniería de materiales. “Y esto podría reducir drásticamente el costo de los automóviles de hidrógeno”.

La tecnología, que se describe en un artículo en la revista Energía Materiales de almacenamiento, podría ser especialmente útil en las zonas rurales, o para las unidades militares que sirven en lugares remotos.

“La gente necesita combustible para hacer funcionar sus vehículos y electricidad para hacer funcionar sus dispositivos”, dijo Kaner. “Ahora puedes generar electricidad y combustible con un solo dispositivo”.

Electricidad de sus redes.

“Si se pudiera convertir la electricidad al hidrógeno, se puede almacenar indefinidamente,” dijo Kaner, que también es miembro del Instituto NanoSystems de California en UCLA.
las células y los supercondensadores de combustible de hidrógeno tradicionales tienen dos electrodos: una positiva y una negativa. El dispositivo desarrollado en UCLA tiene un tercer electrodo que actúa tanto como un supercondensador, que almacena energía, y como un dispositivo para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno, un proceso llamado electrólisis del agua. Todos los tres electrodos se conectan a una única célula solar que sirve como fuente de energía del dispositivo, y la energía eléctrica cosechado por la célula solar se pueden almacenar en una de dos maneras: electroquímicamente en el supercondensador o químicamente como hidrógeno.

El dispositivo también es ecológico. En la actualidad, aproximadamente el 95 por ciento de la producción de hidrógeno en todo el mundo proviene de la conversión de combustibles fósiles como el gas natural en hidrógeno – un proceso que libera grandes cantidades de dióxido de carbono en el aire, dijo Maher El-Kady, un investigador postdoctoral de UCLA y un co-autor de la investigación.

“La energía del hidrógeno no es ‘verde’ a menos que se produce a partir de fuentes renovables”, dijo El-Kady.

Añadió que el uso de células solares y elementos disponibles en abundancia para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno tiene un enorme potencial para reducir el costo de producción de hidrógeno y que el enfoque podría eventualmente reemplazar el método actual, que se basa en combustibles fósiles.

La combinación de un supercondensador y la tecnología de separación de agua en una sola unidad, Kaner, dijo, es un avance similar a la primera vez que un teléfono, navegador web y la cámara se combinaron en un teléfono inteligente. La nueva tecnología podría conducir eventualmente a nuevas aplicaciones que incluso los investigadores no han considerado, sin embargo, dijo Kaner.

Los investigadores diseñaron los electrodos en la nanoescala – miles de veces más delgadas que el grosor de un cabello humano – para asegurar la mayor área de superficie se expone al agua, lo que aumenta la cantidad de hidrógeno el dispositivo puede producir y también almacena más carga en el supercondensador. Aunque el dispositivo los investigadores hicieron que cabe en la palma de su mano, Kaner indicó que sería posible hacer versiones más grandes debido a que los componentes son de bajo costo.

“Para vehículos de hidrógeno que se utilizan ampliamente, sigue habiendo una necesidad de una tecnología que almacena de manera segura grandes cantidades de hidrógeno a presión y temperatura normal, en lugar de los cilindros presurizados que están actualmente en uso”, dijo Mir Mousavi, un co-autor de el papel y un profesor de química de la Universidad Modares Tarbiat de Irán.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por la Universidad de California – Los Angeles.

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