La revista internacional especializada Journal of Power Sources, de la editorial Elsevier, acaba de publicar un artículo de investigación de la Universidad de La Laguna sobre el uso de materiales luminiscentes dopados con ‘tierras raras’ para su aplicación en la generación fotoelectroquímica de hidrógeno verde.
Destaca la particularidad del uso de la energía infrarroja de bajo coste como vía para una mejora en la eficiencia de la captación de la energía solar, así como en aplicaciones “indoor” en el campo de la fotocatálisis y de la generación de combustibles sostenibles. La revista, que ocupa el noveno puesto de su categoría en el Journal Citation Reports, destaca la investigación presentada como “ejemplo y prueba de concepto convincente, rompedora y una importante contribución al estado del arte en la utilización de energía solar”.
La publicación concluye además que los resultados presentados “respaldan la explotación de fuentes infrarrojas de baja potencia para aplicaciones fotocatalíticas” y añade que abre las puertas al desarrollo de nuevos elementos de bajo coste y más eficientes, en los que la luz infrarroja puede constituirse como la principal fuente de energía.
En detalle el trabajo presenta un enfoque puramente fotónico, mejorando la eficiencia de los fotocatalizadores comerciales de óxido de titanio mediante el uso de materiales dopados con ‘tierras raras’ capaces de convertir la energía infrarroja en UV y visible. Los resultados presentados en la mejora de la producción de hidrógeno verde optimizan el diseño pionero de la celda fotoelectroquímica original publicada hace cincuenta años por Fujishima y Honda como primer paso hacia la fotosíntesis artificial.
Se abren así vías, destaca la publicación, para una mejor utilización de la radiación solar, en concreto de la larga cola infrarroja del sol que concentra más de la mitad de la energía incidente que nos llega, y eso redundará en un aumento de la eficiencia desde las placas solares hasta, como en el caso de este trabajo, la generación de hidrógeno verde por fotocatálisis.
El trabajo ha estado dirigido y coordinado por el profesor del Departamento de Física Jorge Méndez, junto a Pedro Esparza y Emma Borges, del Departamento de Química e Ingeniería Química y Tecnología Farmacéutica, respectivamente. Todo ello en el marco del proyecto MAGEC-REEsearch, Materiales para una Avanzada Generación de Energía y exploración de “tierras raras” en Canarias financiado por la Agencia Canaria de Investigación, Innovación y sociedad de la Información y el Ministerio de Ciencia e Innovación.
Además, la investigación cuenta con la colaboración de Amador Menéndez y Ana Belén García, del Centro Tecnológico IDONIAL de Asturias, y con la colaboración internacional del profesor Charles Buddin de la Universidad de Austin, Texas. Esta investigación se encuadra en el desarrollo de las tesis doctorales de los doctorandos Miguel Medina y Sheila Torres, así como parte del trabajo postdoctoral del investigador Pablo Acosta.
El artículo subraya asimismo el uso de elementos químicos de las `’tierras raras’, con sus aplicaciones medioambientales en el campo de la generación de combustibles solares, y la importancia crítica de estos metales estratégicos para la industria y las energías renovables, tal y como destaca la Unión Europea con su recién aprobada Ley sobre Materias Primas Críticas.
La línea de trabajo del artículo se sitúa en una colaboración interdisciplinar en los campos de la fotónica, la ciencia de materiales y la foto-electroquímica iniciada hace 12 años por el grupo de investigación también con el impulso y participación del destacado investigador Juan Carlos Ruiz Morales, fallecido en 2017 y al que los autores del trabajo homenajean con esta publicación.
