Inicio > Eventos > 2020 > Avances en purificación de agua y obtención de hidrógeno con luz solar

Avances en purificación de agua y obtención de hidrógeno con luz solar

El acceso a agua potable y un mayor uso de fuentes renovables de energía son dos de los mayores retos a los que se enfrenta la humanidad en el camino hacia un desarrollo plenamente sostenible. En este contexto, el empleo de la luz solar para la eliminación de contaminantes en aguas y para la producción de hidrógeno son dos tecnologías ampliamente estudiadas. Para ambos objetivos, se puede emplear la tecnología conocida como fotocatálisis, que utiliza sólidos (fotocatalizadores) capaces de absorber luz y activarse como resultado para llevar a cabo (catalizar) reacciones químicas. El catalizador más ampliamente utilizado y estudiado es el dióxido de titanio (TiO2), puesto que presenta una combinación única de propiedades, incluyendo eficiencia, bajo coste y muy baja toxicidad, que no ha sido igualada hasta la fecha por ningún otro material. Sin embargo, el dióxido de titanio tiene una principal desventaja que lo aleja del ideal de fotocatalizador: únicamente es capaz de absorber luz UVA, que representa aproximadamente el 5 % de la luz solar que alcanza la superficie terrestre. Por lo tanto, en el campo de la investigación en fotocatálisis se dedica un gran esfuerzo a conseguir fotocatalizadores que sean capaces de utilizar una proporción mayor del espectro solar. En este sentido, una posible estrategia es combinar el TiO2 con otro sólido que sea capaz de absorber luz visible, presente en la luz solar en mucho mayor porcentaje que la UVA, obteniendo así un material compuesto que combine las mejores propiedades de sus componentes individuales: la reactividad del TiO2 y la absorción de luz visible del segundo ingrediente. Para ello, por supuesto, es necesario un diseño racional del material compuesto de manera que ambos componentes interaccionen en la mayor medida posible.

IMDEA Energía ha contribuido recientemente a un artículo* liderado por la Universidad de Zagreb (Croacia), y junto con las Universidades de Liubliana (Eslovenia) y Cincinnati (Ohio, EEUU), que describe los últimos avances en el campo de la fotocatálisis para la purificación de agua y la producción de hidrógeno utilizando este tipo de materiales compuestos, y que forma parte de un número especial de la revista de acceso libre Materials dedicado a esta tecnología, cuyos editores invitados son Hrvoje Kušić y Ana Loncaric Bozic (Universidad de Zagreb), junto con Fernando Fresno (IMDEA Energía).

(*) Perović, K., de la Rosa, F.M., Kovačić, M., Kušić, H., Štangar, U.L., Fresno, F., Dionysiou, D.D., Bozic, A.L. Recent achievements in development of TiO2-based composite photocatalytic materials for solar driven water purification and water splitting. Materials, 13 (2020) 1338, http://dx.doi.org/10.3390/ma13061338 

Más información: Fernando Fresno, Investigador Titular, Unidad de Procesos Fotoactivados. fernando.fresno@imdea.org

Diferentes modos de acción de materiales compuestos para la eliminación de contaminantes y la producción de hidrógeno por fotocatálisis

Fecha: 
Jueves, Mayo 7, 2020