Un gruppo di ricerca della Rice University, guidato dal team di Aditya Mohite, ha sviluppato un fotoreattore che ha raggiunto un’efficienza di conversione da energia solare a idrogeno del 20,8%. Questo risultato rappresenta una grande sfida superata nel campo della produzione diretta di idrogeno solare, che fino ad ora è stato ostacolato da costi elevati e basse prestazioni.
La produzione di idrogeno solare in modo diretto è diversa dall’approccio tradizionale elettrolitico, che richiede una corrente esterna. Invece, la produzione diretta sfrutta la luce solare come guida per la reazione di scissione dell’acqua. Questo processo avviene all’interno di una cella fotoelettrochimica integrata, che cattura i raggi luminosi, li converte in elettricità e utilizza quest’ultima per alimentare la reazione chimica di scissione dell’H2O.
Nonostante anni di progressi e studi, la tecnologia dell’idrogeno solare ha ancora basse efficienze di conversione e costi elevati dei semiconduttori. Tuttavia, il team di ricerca di Aditya Mohite ha sviluppato una nuova cella fotoelettrochimica con una barriera anticorrosiva che isola il semiconduttore dall’acqua senza ostacolare il trasferimento di elettroni.
Per raggiungere questo risultato, il team ha progettato una barriera composta da due strati: uno per bloccare l’acqua e uno per creare un buon contatto elettrico tra gli strati di perovskite e quello protettivo. Questo ha permesso di ottenere un’efficienza di conversione sole-H2 del 20,8%, che rappresenta la massima efficienza per le celle fotoelettrochimiche senza concentrazione solare e la migliore in assoluto per quanti utilizzano semiconduttori di perovskite agli alogenuri.
Secondo Austin Fehr, uno degli autori principali dello studio, questi risultati potrebbero rappresentare il primo vero percorso verso la fattibilità commerciale per questo tipo di dispositivo. La nuova tecnologia non solo è un significativo passo avanti per la produzione diretta di idrogeno solare, ma potrebbe anche essere utilizzata come piattaforma per una vasta gamma di reazioni chimiche che utilizzano il sole per guidare la sintesi di combustibili.
In conclusione, il fotoreattore sviluppato dal gruppo di ricerca Mohite della Rice University ha raggiunto un’efficienza di conversione da solare a idrogeno del 20,8%. Questo risultato rappresenta una grande sfida superata nel campo della produzione diretta di idrogeno solare, che fino ad ora è stato ostacolato da costi elevati e basse prestazioni. La nuova tecnologia potrebbe rappresentare il primo vero percorso verso la fattibilità commerciale per questo tipo di dispositivo e potrebbe essere utilizzata come piattaforma per una vasta gamma di reazioni chimiche che utilizzano il sole per guidare la sintesi di combustibili.
