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El primer panel solar que produce hidrógeno: 100 veces más pequeño y 9 % de eficiencia



Aunque parezca ciencia ficción, el primer panel solar que produce hidrógeno es real. El panel solar fabricado con polvo de la Luna fue toda una sorpresa para los expertos, algo que se vuelve a repetir con este invento que genera H. La energía solar está ganando velocidad en todo el mundo, así lo ha dispuesto la Perspectiva del Mercado Global para la Energía Solar, presentada en IntersolarEurope.


Esta es un inventario sobre el desarrollo solar global, que expone la creciente expansión de la energía fotovoltaica en el mundo. En el año 2022, se levantaron nuevas plantas con la asombrosa capacidad de 239 gigavatios (cuando en el registro del año anterior figuraban 186 GW). Para el futuro, Solar Outlook augura un fuerte aumento de este tipo de energía, que ya estamos experimentando.


La capacidad instalada en el periodo nombrado se triplicará para 2027 alrededor de 3.531 GW. Por otra parte, el hidrógeno alberga un gran potencial en la transición energética actual por la que estamos pasando. Por esta razón, la fusión del panel solar con el H podría suponer un antes y un después para el sector energético.


Increíble, pero cierto: este panel solar produce hidrógeno

Los investigadores de la Universidad de Michigan (Estados Unidos) han creado un nuevo tipo de panel solar con una eficiencia del 9% en la conversión de agua en hidrógeno y oxígeno. Con estas características, su invento imita un paso vital de la fotosíntesis natural. Este modelo permite bajar el coste del H sostenible por la disminución del semiconductor, 100 veces más pequeño que otros semiconductores que solo funcionan con una baja intensidad de luz.


Esta pieza trae un catalizador semiconductor que emplea tanto la parte de mayor energía del espectro solar para dividir el agua como la parte inferior del espectro para brindar el calor que incentiva la reacción. El dispositivo tiene resistencia a la degradación que tales catalizadores suelen experimentar cuando aprovechan la luz solar para el impulso de reacciones químicas.


Contempla altas intensidades de luz y puede trabajar en altas temperaturas que podrían dañar a los semiconductores del ordenador. Las temperaturas más altas agilizan que el hidrógeno y el oxígeno permanezca separado en lugar de renovar sus enlaces y formar agua.


Los expertos realizan pruebas al aire libre, en las que instalaron una lente del tamaño de una ventana de una casa para el enfoque de la luz del sol en un modelo experimental de tan solo unas pulgadas de ancho. En el interior de esa pieza, el catalizador semiconductor se cubría por una capa de agua, que burbujeaba con los gases de hidrógeno y oxígeno.


El catalizador se realiza con nanoestructuras de nitruro de indio y galio, cultivados sobre una estructura de silicio. Esa oblea semiconductora capta la luz, la convierte en electrones libres y huecos cargados positivamente que quedan cuando la luz libera los electrones.


El panel que produce hidrógeno sorprende al mundo

Las nanoestructuras se encuentran salpicadas de bolas de metal a una nanoescala de 1/2000 de milímetro de ancho, que emplean esos electrones y agujeros para contribuir a la dirección de la reacción. Conserva una temperatura de 75º con una capa aislante en la capa aislante. Esta cifra es lo suficientemente cálido como para contribuir a la reacción y fría para que el catalizador semiconductor funcione de manera óptima.


La versión exterior del primer panel solar que produce hidrógeno, con luz solar y una temperatura menos confiable, registró una eficiencia del 6,1% al transformar la energía del solar en combustible de H. No obstante, en interiores, el sistema consiguió una eficiencia del 9%.


En definitiva, el primer panel solar que produce hidrógeno pretende mejorar todavía más la eficacia que hemos visto en otros modelos como el panel solar que dispara el autoconsumo. Asimismo, busca un hidrógeno más puro capaz de abastecer de forma directa a las celdas de combustible.



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