ÁMBITO
Producción de hidrógeno
Nivel de Madurez
TRL 1-4
Nivel de Desarrollo
Laboratorio
Nivel de Protección
Fotocatalizadores impresos en 3D para generar hidrógeno con luz solar
Entidad:
Desarrollo de fotocatalizadores duales heteroestructurados para la generación de combustibles solares en fase líquida y gaseosa, bajo irradiación visible. Además, se está trabajando en la fabricación de materiales soportados con estructuras porosas, utilizando tecnologías de vanguardia, como la impresión 3D. La incorporación de los fotocatalizadores sobre soportes 3D es un paso importante hacia la escalabilidad y aplicación de estos materiales que, dado que su activación se debe a la irradiación solar, también suponen un paso adelante hacia la transición energética.
Reto que resuelve
Esta tecnología permite avanzar el campo de la fotocatálisis con el desarrollo de materiales eficientes que permitan la conversión directa de agua o biomasa en hidrógeno, utilizando energía solar. Se favorecerán las tecnologías respetuosas con el medio ambiente que no requieran fuentes de energía adicionales. Teniendo, por tanto, un impacto positivo tanto en la reducción de gases de efecto invernadero, como a nivel económico.
Ámbito de aplicación
El presente proyecto surge de la necesidad de encontrar soluciones a dos problemáticas actuales: la contaminación por microplásticos y la crisis energética. En concreto, el dispositivo fotocatalítico descrito se aplica en ámbitos como la remediación de aguas contaminadas o la producción de hidrógeno verde.
La omnipresencia de los microplásticos en el agua supone una problemática para el consumo humano e industrial. Las plantas de tratamiento de aguas residuales (EDAR) requieren sistemas de captación y degradación de microplásticos más eficientes que los convencionales. Por eso, la propuesta presentada tiene una clara salida en este campo, ya que gracias a la flexibilidad que aporta la impresión 3D se podría implementar en maquinaria de diferente estructura y tamaño. Además, su utilización tampoco requiere de una fuente de energía adicional.
La transición hacia fuentes de energía verdes y renovables comienza a ser una necesidad por gran parte de la industria, desde el transporte a los sistemas de producción. El uso de hidrógeno como combustible es ya una realidad, pero la producción de hidrógeno verde a gran escala no. En este sentido, los dispositivos fotocatalíticos son potenciales candidatos para sustituir los métodos utilizados actualmente para producir elevadas cantidades de hidrógeno y que se sustentan en combustibles fósiles, como el reformado de metano con vapor o la gasificación.
En definitiva, la energía y el agua son recursos indispensables en la mayoría de mercados actuales y, por eso, el presente proyecto tiene cabida en un amplio abanico de sectores; el industrial, la construcción, el transporte y el agroalimentario son algunos ejemplos.
Publicaciones principales
X. Yuan, N. Sunyer-Pons, A. Terrado, J. L. León, G. Hadziioannou, E. Cloutet, K. Villa*. 3D-Printed Organic Conjugated Trimer for Visible-Light-Driven Photocatalytic Applications. ChemSusChem 2023, e202202228. DOI: 10.1002/cssc.202202228.
Proyectos relacionados
Tesis de máster BIST MMRES sobre la generación de hidrógeno a partir de microplásticos con fotocatalizadores impresos en 3D. Neus Munar.
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