Los físicos de la Universidad de Lancaster están desarrollando métodos para crear combustibles renovables a partir del agua usando tecnología cuántica.
El hidrógeno renovable ya puede ser producido por footoelectrólisis donde la energía solar se utiliza para dividir las moléculas de agua en oxígeno e hidrógeno.
Pero, a pesar de los importantes esfuerzos de investigación en las últimas cuatro décadas, los problemas fundamentales permanecen antes de que esto se pueda adoptar comercialmente debido a la ineficiencia y la falta de rentabilidad.
El Dr. Manus Hayne del Departamento de física dijo: "para la investigación al progreso, la innovación en el desarrollo de materiales y el diseño de dispositivos es claramente necesaria."
El estudio de Lancaster, que formó parte de la investigación de doctorado del Dr. Sam Harrison, y se publica en Scientific Reports, proporciona la base para el trabajo experimental adicional en la producción solar de hidrógeno como combustible renovable.
Demuestra que el uso novedoso de nanoestructuras podría aumentar la fototensión máxima generada en una célula fotoelectroquímica, aumentando la productividad de las moléculas de agua que se dividen.
El Dr. Hayne dijo: "para el mejor conocimiento de los autores, este sistema nunca ha sido investigado ni teórica ni experimentalmente, y hay un amplio margen para seguir trabajando para expandirse sobre los resultados presentados aquí".
Los combustibles fósiles representaban casi el 90% del consumo de energía en el 2015, con una demanda absoluta que aún aumentaba debido a una creciente población mundial y a una creciente industrialización.
El Dr. Manus Hayne dijo: "la combustión de combustibles fósiles libera dióxido de carbono en la atmósfera, causando el cambio climático global, y sólo hay una cantidad finita de ellos disponibles para la extracción." "Es evidente que tenemos que pasar a una infraestructura energética renovable y de bajo efecto invernadero, y se espera que el hidrógeno renovable desempeñe un papel importante".
Las células solares fotovoltaicas se utilizan actualmente para convertir la luz solar directamente en electricidad, pero el hidrógeno solar tiene la ventaja de que es fácilmente almacenado, por lo que puede ser utilizado como y cuando sea necesario.
El hidrógeno también es muy flexible, lo que lo hace muy ventajoso para las comunidades remotas.
Puede ser convertido a la electricidad en una célula de combustible, o quemado en una caldera o una cocina como el gas natural.
Puede incluso ser utilizado para aprovisionar de combustible los aviones.