El equipo ha desarrollado un nanocable a base de silicio al que le crecen ramas de óxido de zinc cuando se lo coloca en una solución química de zinc. Estas nanoestructuras son muy pequeñas: uno de estos árboles de nanocables pueden alcanzar hasta un par de micras de longitud. Diez mil de estos retoños podrían caber en la sección transversal de un cabello humano.
Deli Wang, profesor en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Computación en la Escuela Jacobs de Ingeniería de la Universidad de California en San Diego, y su equipo formaron con más de un millón de estos nanoárboles una celda fotoelectroquímica de un centímetro cuadrado. A partir de aquí, este “nanobosque” se coloca en otra solución y se expone a la luz del sol. La estructura vertical de silicio absorbe la mayor parte de la luz y luego transfiere electrones a través de las ramas de óxido de zinc para el agua circundante. Esa reacción produce gas hidrógeno, que se propaga hacia arriba a través de la solución.
El próximo paso es desarrollar un método eficiente para la recogida del hidrógeno, para el que se planea construir una celda de dos compartimientos, con un cátodo en un lado y un ánodo en el otro, según ha descripto el profesor Wang a Discovery News. También ha asegurado que los árboles de nanocables tienen un problema de eficiencia, si se toma en cuenta que el dispositivo creado tiene una eficiencia en la generación del 3 por ciento de hidrógeno en comparación con el récord mundial que es del 12,8 por ciento.
Los árboles de nanocables apuntan a mejorar sustancialmente la relación costo-eficacia de las tecnologías convencionales que separan el hidrógeno del agua. De acuerdo con Wang, su método es 100 veces más barato que los que se está utilizando actualmente.
El objetivo final del equipo de la Universidad de California San Diego es la fotosíntesis artificial, específicamente, un dispositivo que pueda imitar la capacidad de una planta para no sólo absorber la luz solar, sino también recoger el dióxido de carbono de la atmósfera y convertirlo en un combustible de hidrocarburo, es decir, un compuesto resultante de la combinación del carbono con el hidrógeno.
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