A la tecnología que aprovecha la energía solar para producir amoníaco de alta eficiencia (NH3) ha sido revelado por un equipo de investigación afiliado a UNIST.
Dirigido por el profesor Sung-Yeon Jang y el profesor Ji-Wook Jang de la Escuela de Ingeniería Química y Energética de UNIST, en colaboración con el profesor Thomas F. Jaramillo de la Universidad de Stanford, el equipo ha desarrollado un sistema de fotoelectrodo ecológico basado en perovskita para NUEVA HAMPSHIRE3 producción que ha superado el estándar de comercialización del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) en una impresionante cifra de 1.7 veces, estableciendo un nuevo récord mundial en eficiencia de producción de amoníaco.
El trabajo se publica en la revista Catálisis de la naturaleza.
El sistema funciona según el principio de reducción de nitrato (NO3–) en agua para producir NH3 utilizando energía solar. Este método no sólo ofrece una alternativa más respetuosa con el medio ambiente que el proceso convencional de Haber-Bosch, que depende en gran medida de combustibles fósiles, sino que también abre oportunidades para la síntesis de compuestos de alto valor utilizados en diversas industrias, como la de fertilizantes, alimentos y productos farmacéuticos. .
La clave del éxito de esta tecnología es el desarrollo de un sistema de fotoelectrodos altamente eficiente que combina células solares de perovskita con un catalizador de rutenio (Ru) sobre nanoláminas de titanato (TiNS). Protegiendo el material de perovskita con metal de Field e integrándolo con el catalizador de NH3 producción, el equipo de investigación ha logrado un rendimiento y durabilidad incomparables en NH3 producción.
Destaca el uso de glicerol como reactivo, que permite la producción de NH3 sin necesidad de voltaje externo. Al optimizar la reacción de oxidación del glicerol con el voltaje generado por los fotoelectrodos, el equipo ha demostrado una notable tasa máxima de producción de amoníaco de 1745 μgNH.3 cm-2h-1, superando con creces el estándar de comercialización del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE).
El profesor Ji-Wook Jang dijo: "A través de este estudio, hemos demostrado la producción de NO3–, una fuente principal de contaminación en el agua, y al mismo tiempo oxida el glicerol, un subproducto de bajo valor derivado de la biomasa, para producir ácido glicérico (GA) de mayor valor.
"Esta tecnología tiene un inmenso potencial para la producción de combustibles ecológicos".
El profesor Sung-Yeon Jang dijo: "Nuestra investigación representa un avance significativo en la producción de combustible solar, superando los estándares de comercialización y allanando el camino para un futuro más sostenible en la producción de amoníaco".