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Almacenamiento de energía solar en compuestos químicos

Hidrógeno por Fotólisis Asistida:  Algunos compuestos químicos aparecen como reservorios para el almacenamiento de energía solar (por ejemplo el hidrógeno) y suministro posterior de esta energía, cuando sea requerida, en cualquier sitio, lugar y hora. Se constituyen además, en estas condiciones, en procesos poco contaminantes, en fuentes de energía limpia y con altos rendimientos. Son dos las vías comúnmente utilizadas en la producción de hidrógeno por vía electroquímica, una de ellas por fotólisis en una celda fotoelectrolítica y la otra de ellas por fotosíntesis en una celda fotoelectroquímica.

En el primer caso, el hidrógeno se obtiene por descomposición del agua, como consecuencia de la incidencia de radiación solar sobre un electrodo semiconductor apropiado, en celda fotoelectrolítica. En este proceso el reaccionante es agua, la cual es abundante, asequible y no contaminante, y se regenera agua cuando la energía almacenada es requerida; es decir, es un proceso limpio, eficiente, renovable, adecuado para uso doméstico e industrial. El hidrógeno representa energía almacenada que puede ser utilizada posteriormente para producción de calor y electricidad por recombinación del hidrógeno con oxígeno para la producción de agua y energía. Se habla del “ciclo del hidrógeno renovable” constituido por la fuente de energía renovable, el foto electrolizador y almacenaje de hidrógeno, para su producción, y una celda de combustible para su consumo y regeneración de energía.

Tal como se mencionó, en la fotólisis, la molécula de agua se descompone mediante la radiación luminosa y el uso de fotoelectrodos semiconductores (descomposición fotoasistida). La eficiencia del foto electrodo, en la conversión fotoquímica de la energía del espectro solar y su estabilidad, son factores determinantes en el buen comportamiento y eficiencia de la celda.

2H2O  +  hν(radiación)  →  2H2 +  O2

La producción sostenible de hidrógeno es fundamental en el desarrollo de sistemas energéticos alternativos, capaces de proporcionar energía limpia y abundante para atender necesidades de transporte, industria, comercio y uso doméstico. Los combustibles solares, como el hidrógeno, tienen futuro: posibilitan un almacenamiento de energía con alta densidad y tiempo de vida. La conversión eficiente de luz solar en un combustible limpio (H2) en condiciones ambientales, representa un reto importante para la ciencia y la tecnología actual.

El Hidrógeno (H2): Elemento más abundante del universo (80%). Es incoloro, inodoro, insípido, no metálico, liviano y altamente inflamable. Es el combustible que contiene más energía por peso. En nuestro planeta, la mayoría del hidrógeno se encuentra formando moléculas de agua (H2O), de manera que se requiere energía para su extracción.

Autores:

Imagen eliminada.

Prof.a Olga de Márquez
Universidad de Los Andes,
Facultad de Ciencias,
Laboratorio de Electroquímica,
Mérida, Venezuela.

Imagen eliminada.

Prof. Jairo Márquez
Universidad de Los Andes,
Facultad de Ciencias,
Laboratorio de Electroquímica,
Mérida, Venezuela.

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