Investigadores del Instituto Max Planck desarrollaron un fotocatalizador capaz de descomponer el agua en sus componentes elementales, hidrógeno y oxígeno. Utilizando una nueva técnica, lograron un polímero poroso altamente cristalino que posee propiedades de red ópticas y electrónicas que, en esencia, hacen posible una producción del hidrógeno.
Este proceso, ha sido una preocupación constante de los científicos del todo el mundo, debido que no ha sido fácil encontrar una sustancia que utilice directamente la energía de la luz solar para dividir los enlaces del agua. En muchos laboratorios se logró esta descomposición con ciertas sustancias que, sin embargo, su rendimiento era muy bajo, razón por la cual, no permitía su uso industrial.
Con esta nueva técnica han logrado construir una plataforma que no sólo permiten la optimización del proceso, sino controlarlo racionalmente. El COF (covalent organic frameworks) como lo llaman los investigadores, contiene portadores de carga que puede ser activados mediante luz visible, lo cual hace que los electrones se transfieran a los protones de la molécula de agua, creando, el hidrógeno elemental.
Se añadieron al polímero nanopartículas de platino y un donador de electrones. Estas nanopartículas trabajan como microelectrodos que realizan el proceso de transferencia de los electrones para formar hidrógeno. Así lograron un solución acuosa que, cuando se irradia con luz visible, la mezclan y comienzan a producir hidrógeno. No contentos con esto, lo científicos lograron regular la velocidad con la que el material generaba hidrógeno mediante el ajuste de la geometría molecular de los bloques de la estructura del polímero.
El hidrógeno obtenido de una manera tan sencilla con el medio ambiente podría ser utilizado en muchas aplicaciones diferentes que incluyen su uso como combustible para vehículos o para reemplazar al carbón como productor de energía.
Esta es la primera vez que se ha logrado sintonizar las propiedades fotocatalíticas de un proceso con alta precisión a nivel molecular, señalaron los investigadores. En el futuro quieren usar los hallazgos para desarrollarlo con otras sustancias. Un objetivo es obtener una mejor comprensión del mecanismo en estos sistemas y ser capaces de perfeccionar en la manejo de la compleja interacción de los componentes individuales.
A pesar de este éxito inicial, el proceso está todavía lejos de ser considerado para la generación de hidrógeno industrial, indicaron.