Uno de los problemas mas significativos de la energía solar, es que esta ahí, disponible, pero solo durante el día, solo durante días soleados, o sea que por momentos sobra y por momentos falta. – Almacenarla no es un tema trivial y es aquí donde científicos del Technion han dado un paso gigante usando el poder del sol.
Todo esto sumado a películas ultra finas de óxido de hierro (comúnmente conocido como óxido), investigadores israelíes han encontrado una nueva manera de dividir las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno.
El descubrimiento, publicado esta semana en Nature Materials, podrían conducir a sistemas mucho menos costosos y más eficientes para almacenar energía solar en forma de combustibles basados en hidrógeno. Esto podría ser un gran paso adelante en el desarrollo de un “reemplazo viable” a los combustibles fósiles.
“Nuestro enfoque es el primero de su tipo”, dice el investigador principal, Profesor Avner Rothschild, del Departamento de Ciencia de Materiales e Ingeniería.
“Hemos encontrado una manera de atrapar la luz en películas ultrafinas de óxido de hierro que son 5.000 veces más delgadas que una hoja de papel de oficina normal. Esta es la clave que permite lograr una alta eficiencia y un bajo costo.”
Energía solar nocturna
El óxido de hierro es un material semiconductor barato de producir, estable en el agua, y a diferencia de otros semiconductores como el silicio puede enfrentar el oxido, sin ser corroído, o descomponer se. Pero también presenta desafíos, el más grande de los cuales fue encontrar una manera de superar sus malas propiedades de transporte eléctrico. Los investigadores han luchado durante años con esto.
“Nuestra trampa de luz, supera esta desventaja, lo que permite una absorción eficiente de las películas ultra finas en el que los portadores de carga foto generados se recogen de manera eficiente”, dice el profesor Rothschild.
Energía solar durante la noche
El avance podría hacer posible el diseño de células solares baratas que combinan foto-electrodos ultra finos de óxido de hierro con las células foto-voltaicas convencionales basadas en silicio u otros materiales para producir electricidad e hidrógeno.
Según el Profesor Rothschild, estas células podrían almacenar la energía solar para uso según la demanda, 24 horas por día. Esto está en marcado contraste con las células foto-voltaicas convencionales, que proporcionan energía sólo cuando brilla el sol (y no por la noche o cuando está nublado).
Los resultados también se podría utilizar para reducir la cantidad de elementos extremadamente raros que la industria de panel solar utiliza para crear el material semiconductor en sus segunda generación de células fotovoltaicas.
El método del equipo Technion captura la luz de forma que podría ahorrar el 90% o más de los elementos raros como el telurio e indio, sin comprometer su rendimiento.