Química

Inesperada mejora en la eficacia de nanotubos para células solares

(NC&T) Los resultados del estudio que han realizado tras ese hallazgo fortuito indican que controlando la deposición de potasio sobre la superficie de los nanotubos, los ingenieros pueden lograr ahorros de energía significativos en un nuevo y prometedor sistema energético.

El dióxido de titanio es un compuesto químico versátil mejor conocido por su uso como pigmento blanco. Como tal, se encuentra en productos de muchas clases, desde pinturas a pastas dentífricas y lociones para protección solar.

Hace treinta y cinco años, Akira Fujishima sorprendió a la comunidad electroquímica demostrando que esta sustancia también funciona como un fotocatalizador, al ser capaz de producir hidrógeno a partir de agua, electricidad y luz solar.

En años recientes, los investigadores han estado explorando maneras diferentes de perfeccionar el proceso y crear una tecnología viable comercialmente que, en esencia, transforme la barata luz del Sol en hidrógeno, un combustible no contaminante que puede almacenarse y transportarse.

Nanotubos para células solares
Nanotubos de dióxido de titanio. (Foto: BNL)
En el transcurso de una investigación sobre técnicas de fabricación de conjuntos de nanotubos de dióxido de titanio, un equipo de la Universidad del Nordeste efectuó unas mediciones mediante espectroscopia de rayos X en unas instalaciones especiales del NIST. Mientras trabajaban en mediciones de átomos de carbono, los investigadores se percataron de que los datos espectroscópicos indicaban que los nanotubos de dióxido de titanio tenían pequeñas cantidades de iones de potasio fuertemente enlazados a su superficie. Esas trazas eran un efecto obvio del proceso de fabricación que utilizó sales de potasio. Ésta ha sido la primera vez que el potasio es observado en nanotubos de dióxido de titanio. Las mediciones anteriores no eran lo bastante sensibles para descubrirlo.

Cuando el equipo de investigación comparó el comportamiento de los nanotubos en los que el potasio estaba presente, con conjuntos de nanotubos similares preparados deliberadamente sin potasio, se comprobó que los primeros sólo requerían aproximadamente un tercio de la energía eléctrica para producir la misma cantidad de hidrógeno que un conjunto equivalente de nanotubos sin potasio.




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