Um novo reator, chamado fotorreator, foi desenvolvido para produzir hidrogênio solar com um recorde de eficiência de 20,8%. Essa geração de hidrogênio por energia solar é considerada uma opção altamente sustentável, uma vez que a queima de hidrogênio resulta apenas na produção de água como subproduto. O fotorreator integrado utiliza uma barreira anticorrosiva para separar o semicondutor (responsável pela captação da energia solar) da água (fonte de hidrogênio) sem bloquear a transferência de elétrons.
Esse dispositivo, conhecido como célula fotoeletroquímica, realiza a absorção da luz, sua conversão em eletricidade e o uso dessa eletricidade para alimentar uma reação química em um único dispositivo. Antes, a tecnologia fotoeletroquímica enfrentava desafios relacionados à baixa eficiência e ao alto custo dos semicondutores utilizados. No entanto, o fotorreator desenvolvido demonstrou uma eficiência excepcional e utiliza um semicondutor de baixo custo. A pesquisa foi conduzida por Austin Fehr, da Universidade Rice, nos EUA.
(Austin Fehr)
A equipe utilizou um semicondutor da família das perovskitas, conhecidas por suas aplicações inovadoras em células solares e LEDs, superando o desafio da instabilidade em água desses materiais ao desenvolver uma barreira de duas camadas para isolar o semicondutor e permitir uma boa passagem de elétrons. O resultado foi a maior eficiência já alcançada em células fotoeletroquímicas sem concentração solar e o melhor desempenho entre aquelas que utilizam semicondutores de perovskita haleto.
O próximo passo da equipe é construir protótipos em maior escala e melhorar a durabilidade do fotorreator para aplicação prática. Essa tecnologia representa um avanço significativo para a energia limpa e oferece potencial para uma ampla gama de reações químicas que utilizam eletricidade coletada por energia solar, incluindo a conversão de matérias-primas em combustíveis.
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