Guía para la compra de energía verde

La energía solar ha sido un tema intrigante de discusión de los últimos años, sobre todo cuando se trate de recursos renovables. Las células solares usan varios nanocables metálicos y / u obleas cristalinas para convertir la luz solar en energía utilizable. Otro tipo de célula utilizada para generar energía solar es el fotoelectroquímico celular división del agua, que consiste en agua dividiendo (H2O) en hidrógeno (H2) y oxígeno (O2). [1] Estas células de división de agua son convenientes debido a que no sólo convierten solar alimentación en energía, sino que también almacenan la energía en un combustible químico limpio, H2. Desafortunadamente, el material más popular usado en estas células, silicio, es más lento en la conversión de luz solar y agua en energía y combustible. El tiempo de reacción lenta hace que estas células de silicio sean mucho menos eficientes de lo que podrían ser. Recientemente, sin embargo, los científicos del Centro de China y Australia Común de Investigación de Materiales Moleculares Funcionales (CAJRC) han descubierto una capa catalítica hecha de sulfuros de wolframio que promueve unaaumento de la producción de hidrógeno a partir de los nanocables de silicio en las células de división de agua. [1]

El tungsteno es un metal pesado, que se encuentra en la sexta fila de la tabla periódica entre los metales de transición. Como uno de los elementos más fuertes y más densos, el tungsteno se utiliza a menudo en hardware, tales como taladros y sierras circulares, debido a su inmensa durabilidad. Los militares van a emplear aleaciones de tungsteno en la artillería, especialmente para altos incendiarios impacto penetrante y otras armas. Joyeros también utilizarán los compuestos de tungsteno en alianzas de boda debido a las propiedades de larga duración y el aumento del brillo obtenido en las mezclas metálicas. También es hipoalergénico en su forma metálica, por lo que la joyería a base de tungsteno se ha convertido en popular entre muchas personas con piel sensible. Los compuestos de tungsteno también se utiliza a menudo como catalizadores para diversas reacciones químicas, tales como la producción de energía y la conversión. [1] También se utiliza en situaciones de alta temperatura, como hardware o lubricante, ya que tiene el punto de fusión más alto de cualquier elemento en el periódico mesa. Una de las propiedades más útiles de tungsteno es suhabilidad como conductor, lo que lleva a muchos fabricantes a utilizar en la producción de bombillas. Es esta capacidad la realización que ayuda a permitir que los compuestos de tungsteno para actuar como catalizadores para reacciones de conversión de energía, tales como los que ocurren en las células solares.

Los científicos, dirigidos por CAJRC Zhipeng Huang y Chi Zhang de la Universidad de Jiangsu en China en 2014, elaboraron y se analizaron dos versiones diferentes de un sulfuro de tungsteno con el fin de medir la mejora de las células fotoelectroquímicas. Los dos tipos, WS2 (que es un cristalino o ordenada sólido) y WS3 (que es un amorfo o desordenado-sólido), y se ensayaron usando un conjunto de electrodos para medir la tensión de funcionamiento a través de las células. [1 ] Dado que las células solares responden a determinados tipos de luz, los investigadores utilizaron UV-vIS-que es el análisis de la interacción de un material con las ondas de luz en el ultravioleta y luz visible rangos para determinar si los dos compuestos de sulfuro de tungsteno respondieron a diferentes rangos de longitudes de onda. Los resultados indican que tanto WS2 y WS3 responden a los mismos intervalos de longitud de onda de la luz (300 nm a 1100 nm). Estos resultados permiten el grupo Huang y Zhang comparar con precisión y con seguridad las eficiencias de los dos compuestos en elmismo entorno sin preocuparse de que las variaciones en las longitudes de onda de luz estaban causando discrepancias. Al observar el rendimiento de hidrógeno a partir de las células y el mantenimiento de la corriente en el tiempo de las células, Huang y Zhang fueron capaces de concluir que ambos compuestos de sulfuro de tungsteno mejorado la eficiencia de las células solares de la división de agua. [1] Tanto WS2 y WS3 trabajar para catalizar la reacción de disociación del agua en la célula cuando es activado por la luz solar y ayudar a mantener una mayoría compatibles inicial fotocorriente-debido a la luz de la fuente-a través del tiempo. Los científicos como CAJRC también fueron capaces de mostrar que WS3 era un promotor de mejor que WS2 como su célula produce un mayor rendimiento de hidrógeno (aproximadamente 100%) y se mantiene un porcentaje más alto de la fotocorriente inicial en la célula (90%).

Ambos conjuntos de resultados indican que los compuestos de sulfuro de tungsteno son materiales prometedores para la mejora de la generación de energía en la industria de células solares. El aumento de la tasa de eficiencia y producción de células solares de disociación del agua fotoelectroquímico sin inhibir otras funciones de la célula es un objetivo importante en el campo de la ciencia de la energía renovable. Estos compuestos de sulfuro de tungsteno parecen ser buenos candidatos en una mejor y quizás más accesibles células solares para el público, que nunca es una mala cosa para una sociedad tan dependiente de la energía que generamos. Tungsteno también es favorable, ya que se produce de forma natural en los sistemas biológicos, lo que es algo más benigno en relación con el medio ambiente, lo cual es muy importante cuando se consideran los riesgos residuales potenciales asociados con cualquier forma de producción y consumo de masas. [2] Parece el futuro de la energía solar puede estar en manos de uno de los metales pesados ​​más densas del mundo.

Trabajos citados 1 Huang, Z .; Chen, Zho ,; Chen, Zhi ,; Han, R .; Meng, H .; Lv, C .; Wang, C .; Zhang, C. ACS Appl. Mater. Interfaces de 2014, 6, 10408-10414. 2 Strigul, N. W .; Koutsospyros, A .; Arienti, P .; Braida, W .; Christodoulatos, C .; Dermatas, D. J. Chemosphere 2005, 61, 248-258.