Celula solară alimentează conversia apă în hidrogen

O clasă de materiale care a devenit rapid steaua în ascensiune a lumii celulelor solare ar putea permite producerea de hidrogen combustibil folosind lumina soarelui.

Michael Grätzel, chimist la École Polytechnique Fédérale de Lausanne din Elveția, și colegii lui au construit un dispozitiv fotovoltaic folosind materiale ieftine și abundente numite perovskiți.

În 26 septembrie Ştiinţă, grupul lui Grätzel descrie un dispozitiv care folosește lumina soarelui pentru a împărți apa în oxigen și hidrogen gazos cu o eficiență de 12,3%. Această cifră pune dispozitivul peste valoarea de referință de 10% pentru conversia utilă de la soare la hidrogen. Hidrogenul este promițător ca combustibil curat pentru a alimenta mașinile sau a produce electricitate.

În ultimii cinci ani, s-a descoperit că perovskiții rivalizează cu eficiența și costul siliciului în transformarea luminii solare în electricitate. Echipa lui Grätzel și-a creat dispozitivul folosind celule perovskite și un catalizator fabricat din nichel, fier, oxigen și hidrogen.

Fotovoltaicii perovskiți generează, de asemenea, tensiuni mai mari decât celulele de siliciu, ceea ce le face mai bune la alimentarea reacției de divizare a apei. Un dispozitiv similar dezvoltat de chimistul MIT Daniel Nocera și colegii (SN Online: 16.09.14) au folosit trei sau patru celule solare de siliciu în serie pentru a produce tensiunea necesară; Grätzel a folosit doar două.

Deocamdată, celulele perovskite nu sunt la fel de durabile ca celulele solare pe bază de siliciu, care au fost inventate în anii 1950 și au fost utilizate pe scară largă încă din anii 1970. „Ca orice dispozitiv fotovoltaic, va dura ani pentru a obține cu adevărat toate datele despre stabilitatea în exterior și în interior”, spune Grätzel.

Nota editorului: această poveste a fost actualizată la 2 octombrie 2014 pentru a clarifica cât timp au fost folosite celulele solare pe bază de siliciu.