ÀMBIT
Producció d’hidrogen
Nivell de Maduresa
TRL 1-4
Nivell de Desenvolupament
Laboratori
Nivell de Protecció
Fotocatalitzadors impresos en 3D per generar hidrogen amb llum solar
Entitat:
Desenvolupament de fotocatalitzadors duals heterostructurats per a la generació de combustibles solars en fase líquida i gasosa, sota irradiació visible, A més s’està treballant en la fabricació de materials suportats amb estructures poroses, utilitzant tecnologies d’avantguarda, com la impressió 3D. La incorporació dels fotocatalitzadors sobre suports 3D és un pas important cap a l’escalabilitat i aplicació d’aquest materials que, donat que la seva activació es deu a la irradiació solar, també suposen una passa endavant cap a la transició energètica.
Repte que resol
Avançar el camp de la fotocatàlisi amb el desenvolupament de materials eficients que permetin la conversió directa d’aigua o biomassa en hidrogen, utilitzant energia solar. S’afavoriran les tecnologies respectuoses amb el medi ambient que no requereixin fonts d’energia addicionals. Tenint, per tant, un impacte positiu tant en la reducció de gasos d’efecte hivernacle, com a nivell econòmic.
Àmbit d'aplicació
El present projecte sorgeix de la necessitat de trobar solucions a dues problemàtiques actuals: la contaminació per microplàstics i la crisi energètica. En concret, el dispositiu fotocatalític descrit és aplicable en àmbits com la remediació d’aigües contaminades o la producció d’hidrogen verd.
La omnipresència dels microplàstics a l’aigua suposa una problemàtica pel consum humà i industrial. Les plantes de tractament d’aigües residuals (EDAR) requereixen sistemes de captació i degradació de microplàstics més eficients que els convencionals. Per això, la proposta presentada té una clara sortida en aquest camp, ja que gràcies a la flexibilitat que aporta la impressió 3D es podria implementar a maquinària de diferent estructura i mida. A més, la seva utilització tampoc requereix una font d’energia addicional.
La transició cap a fonts d’energia verdes i renovables comença a ser una necessitat per gran part de la industria, des del transport al sistemes de producció. L’ús d’hidrogen com a combustible ja és una realitat però la producció d’hidrogen verd a gran escala no. En aquest sentit, els dispositius fotocatalítics són candidats potencials per substituir els mètodes emprats actualment per produir elevades quantitats d’hidrogen i que es sustenten en combustibles fòssils, com el reformat de metà amb vapor o la gasificació.
En definitiva, l’energia i l’aigua són recursos indispensables en la majoria de mercats actuals i, per això, el present projecte té cabuda en un ampli ventall de sectors; l’industrial, la construcció, el transport i l’agroalimentari són alguns exemples.
Publicacions principals
- 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.
Projectes relacionats
- Tesis de màster BIST MMRES sobre la generació de hidrogen a partir de microplàstics amb fotocatalitzadors impresos en 3D. Neus Munar.
Altres tecnologies relacionades
