Água rachando, o processo de colheita de energia solar para gerar combustíveis com alta densidade energética, poderia ser simplificado graças a novas pesquisas, incluindo professores da Binghamton University, Universidade Estadual de Nova York.

"A ideia principal é gerar um combustível solar:gás hidrogênio, que pode ser queimado para liberar energia sob demanda, sem liberar dióxido de carbono, "disse o Professor Associado de Física da Binghamton University, Louis Piper." Para separação de água, usamos luz visível para gerar elétrons negativos fotoexcitados e buracos positivos que são separados para catalisar a água em gases de oxigênio e hidrogênio. Armazenar gases é mais simples (e mais barato) do que empregar configurações de bateria, portanto, essa abordagem tem o benefício de coleta e armazenamento de energia limpa. "

Uma equipe de pesquisa, incluindo Piper, descobriu como "dopar" (ou adicionar íons de metal) em nanofios de pentóxido de vanádio (M-V2O5) aumenta os níveis de energia preenchidos mais altos para uma transferência de orifícios mais eficiente dos pontos quânticos para os nanofios, ou seja, separação do fotoexcitado elétrons e buracos.

"Se você não se drogar, então há um acúmulo de buracos positivos que corroem os pontos quânticos (conhecidos como fotocorrosão), "disse Piper." Usando computação e intuição química, previmos que a dopagem com íons Sn2 + resultaria em excelente alinhamento de energia e separação de carga eficiente. Vimos um aumento de dez vezes na quantidade de hidrogênio coletado pela energia solar que obtivemos. "

Os pesquisadores agora estão trabalhando com seus colaboradores na University of Buffalo e na Texas A&M University para aprimorar a evolução do gás hidrogênio, decorando os pontos quânticos com platina.

"Esperamos que a platina melhore as coisas agindo como um sítio catalítico para os elétrons, mas nosso objetivo final é encontrar alternativas menos dispendiosas para decorar, "disse Piper.

Pesquisadores da Diamond Light Source e do Brookhaven National Laboratory também contribuíram para este artigo.