PRODUCCION DE HIDROGENO POR DISOCIACION ELECTROQUIMICA DE AGUA ASISTIDA POR FOTO...
PRODUCCION DE HIDROGENO POR DISOCIACION ELECTROQUIMICA DE AGUA ASISTIDA POR FOTOCATALIZADORES CON CONTROL DE ESPIN
EL USO DE HIDROGENO (H2) PARA EL ALMACENAMIENTO DE ENERGIA ES UNA DE LAS ESTRATEGIAS MAS PROMETEDORAS PARA CONTRARRESTAR LA FALTA DE CONTINUIDAD Y LA IMPREDICIBILIDAD DE LAS FUENTES RENOVABLES DE ENERGIA LIMPIA EN LA TRANSICION DE...
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Fecha límite participación
Sin fecha límite de participación.
Financiación
concedida
El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto
el día 2021-01-01
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100%
Características del participante
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Descripción del proyecto
EL USO DE HIDROGENO (H2) PARA EL ALMACENAMIENTO DE ENERGIA ES UNA DE LAS ESTRATEGIAS MAS PROMETEDORAS PARA CONTRARRESTAR LA FALTA DE CONTINUIDAD Y LA IMPREDICIBILIDAD DE LAS FUENTES RENOVABLES DE ENERGIA LIMPIA EN LA TRANSICION DESDE UNA ECONOMIA BASADA EN EL CARBONO QUE ES LA PRINCIPAL CAUSA DEL CALENTAMIENTO GLOBAL. TAMBIEN ES UNA FUENTE DE ENERGIA LIMPIA ESPECIALMENTE ADECUADA PARA USOS DONDE LA ELECTRIFICACION NO ES POSIBLE, TALES COMO EL TRANSPORTE PESADO, NAVAL O LAS INDUSTRIAS INTENSIVAS EN ENERGIA (CEMENTO, ACERO). SIN EMBARGO, ES NECESARIO SUPERAR VARIOS PROBLEMAS FUNDAMENTALES PARA QUE ESTE ENFOQUE RESULTE VIABLE. PRACTICAMENTE TODO (99%) EL HIDROGENO PRODUCIDO ACTUALMENTE PROCEDE DE LA DESCOMPOSICION DE HIDROCARBUROS O GAS NATURAL, PRODUCIENDO CO2 COMO RESIDUO. LA ALTERNATIVA IDEAL ES OBTENER H2 LIMPIO A PARTIR DE LA DESCOMPOSICION ELECTROQUIMICA DE AGUA, PERO ESTE METODO ESTA LIMITADO POR SU ELEVADO COSTE ENERGETICO, DEBIDO PRINCIPALMENTE A LA EXISTENCIA DE UN SOBREPOTENCIAL ATRIBUIDO A LA NECESIDAD DE INVERTIR LOS ESPINES DE LAS CARGAS INVOLUCRADAS EN LA FORMACION DE LAS MOLECULAS DE O2, QUE SE ENCUENTRAN EN UN ESTADO TRIPLETE CON ESPIN TOTAL S = 1. EL CONTROL DEL ESPIN NO SOLO DEBE REDUCIR EL SOBREPOTENCIAL Y ABARATAR CONSIDERABLEMENTE LA DISOCIACION DEL AGUA, SINO QUE TAMBIEN SE HA DEMOSTRADO COMO UN MEDIO EFICAZ DE IMPEDIR LA FORMACION DE PEROXIDO DE HIDROGENO (H2O2), UN PRODUCTO COLATERAL QUE CONTAMINA LOS CATALIZADORES EMPLEADOS HABITUALMENTE PARA FAVORECER LA REACCION Y REDUCE SU EFICACIA Y TIEMPO DE VIDA UTIL. NUESTRO ENFOQUE SE BASA EN EL USO DE MATERIALES QUIRALES A FIN DE OBTENER LA POLARIZACION DE ESPIN REQUERIDA A TRAVES DEL EFECTO DE SELECTIVIDAD DE ESPIN INDUCIDA POR LA QUIRALIDAD (CISS). PROPONEMOS DESARROLLAR UN FOTO-CATALIZADOR QUE PRESENTE UNA INTENSA ABSORCION OPTICA EN EL RANGO VISIBLE Y QUE AL MISMO TIEMPO INCORPORE LA QUIRALIDAD EN SU ESTRUCTURA CRISTALINA, A TRAVES DE SU ARQUITECTURA CONSISTENTE EN CAPAS DE MATERIAL INORGANICO CONECTADAS POR ESPACIADORES ORGANICOS HOMOQUIRALES. ESTAS CARACTERISTICAS GARANTIZARIAN TANTO LA VIABILIDAD ECONOMICA DEL PROCESO COMO SU LIMPIEZA Y SOSTENIBILIDAD. EL OBJETIVO FINAL DEL PROYECTO ES EL DESARROLLO, LA OPTIMIZACION Y LA DEMOSTRACION DE LA CAPACIDAD DE UN TIPO DE MATERIALES (HALUROS METALICOS HIBRIDOS ORGANICO-INORGANICOS QUIRALES, HMH) PARA CATALIZAR LA REACCION DE DISOCIACION DEL AGUA, REDUCIENDO SU COSTE ENERGETICO A FIN DE HACERLO MAS ACCESIBLE Y APROVECHANDO LA LUZ SOLAR PARA IMPULSARLA DE UN MODO LIMPIO Y SOSTENIBLE. EL PROYECTO SE APOYA EN EL CONOCIMIENTO Y EQUIPAMIENTO DE UN AMPLIO EQUIPO DE INVESTIGADORES PARA AFRONTAR UN PROBLEMA DEL MAXIMO INTERES PARA LA TRANSICION ECOLOGICA, COMO ES EL DESARROLLO DE UN METODO LIMPIO, SOSTENIBLE Y BARATO PARA LA PRODUCCION DE HIDROGENO. ESTE COMPLEJO PROBLEMA SERA ABORDADO MEDIANTE UN ENFOQUE MULTIDISCIPLINAR QUE SE BENEFICIA DE LA BIEN DEMOSTRADA EXPERIENCIA DEL EQUIPO INVESTIGADOR EN LAS AREAS DE QUIMICA INORGANICA, FISICA DE LA MATERIA CONDENSADA Y ELECTROQUIMICA, COMBINANDO TEORIA Y EXPERIMENTOS. SE UTILIZARAN PROCEDIMIENTOS QUIMICOS TANTO PARA LA SINTESIS DE LOS FOTO-CATALIZADORES BASADOS EN HMH COMO PARA CONSEGUIR LA DESCOMPOSICION ELECTROQUIMICA DEL AGUA. UNA PARTE IMPORTANTE DEL TRABAJO CORRESPONDE AL ESTUDIO Y LA OPTIMIZACION DE LAS PROPIEDADES ELECTRONICAS DE LOS FOTO-CATALIZADORES, CON UN ENFASIS ESPECIAL EN EL CONTROL DEL ESPIN DE LAS CARGAS IMPLICADAS EN EL PROCESO.