La Dra. Maibelin Rosales es una de las investigadoras del AMTC que el año pasado fue ganadora de fondos del Concurso Fondecyt de Posdoctorado 2022, con una propuesta para diseñar semiconductores fototermales nanoestructurados que permitan la producción de hidrógeno verde mediante energÃa solar.
Este proyecto se justifica, según la investigadora, en que cerca del 95% de la actual producción comercial de hidrógeno proviene de un proceso que consume mucha energÃa y que va acompañado de la liberación de grandes cantidades de CO2.
Desde AMTC detallaron que una manera de producir hidrógeno verde, sin la participación de combustibles fósiles, es la electrólisis del agua, la cual usa corriente eléctrica para disociar la molécula de H2O en hidrógeno y oxÃgeno, pero es un proceso que también demanda mucha energÃa como para ser competitivo.
Asà nace la propuesta de la Dra. Rosales de realizar la disociación del agua empleando energÃa solar y fotocatalizadores nanoscópicos fototérmicos como alternativa a procesos fotovoltaicos o fotoelectroquÃmicos que requieren sistemas complejos para convertir la energÃa solar en hidrógeno. Las propiedades mejoradas de los nanomateriales junto a su capacidad inherente de producir calor permitirán aumentar la eficiencia de fotoproducción de H2
Al respecto, la investigadora comentó que “mi trabajo en el primer año y medio del proyecto consistió en el diseño, sÃntesis y caracterización de nanomateriales con capacidades fotoactivas y fototérmicas al mismo tiempo; pero no sólo estoy trabajando en el diseño a escala nanométrica, sino que además estoy variando las formas y las morfologÃas de estos nanomateriales, a fin de adaptar sus propiedades y que cumplan dos funciones: que sean fotocatalizadores, es decir que se activen con luz solar, y que puedan generar calor por sà mismos. De esa forma ayudarÃan a que el proceso de producción del hidrógeno verde sea más eficienteâ€.
Avance de la iniciativa
La profesional manifestó que el diseño y sÃntesis de las nanoestructuras fueron hechos en dos variantes: con dióxido de estaño y con óxido de cobre. Esta labor fue Ãntegramente realizada en Chile y ahora la Dra. Rosales se encuentra en la Universidad McGill, Montreal, para la siguiente etapa del proyecto: estudiar las morfologÃas de esos semiconductores.
Explicó que “por su tamaño, las nanoestructuras sólo se pueden ver mediante microscopÃa electrónica y en McGill son especialistas en este tipo de materiales basados en óxidos. Aquà tengo todo el conjunto de materiales que he diseñado y los voy a analizar por FE-SEM (“Field-emission scanning electron microscopyâ€, microscopÃa electrónica de barrido por emisión de campo) para verificar si conseguà las morfologÃas que estoy buscandoâ€.
En diciembre la Dra. Rosales regresará a Chile para comprobar las capacidades fotocatalÃticas de producción de hidrógeno de las estructuras que fueron diseñadas.
La investigadora destacó que su trabajo puede ser de gran interés para nuestro paÃs, al perseguir la producción de energÃa limpia a partir de la luz del sol: “Dada la gran cantidad de radiación solar existente en su zona norte, Chile podrÃa convertirse en una nación competitiva en la generación de hidrógeno verde de cara a la actual transición energética asegurando el cumplimiento de la descarbonización como meta establecida para el año 2050â€.
