A Universidade de Hokkaido desenvolve o “Golden Sandwich”, um especial painel que aproveita 85% da luz solar para produzir hidrogénio

Os cientistas do departamento de pesquisa de ciência eletrônica da Universidade de Hokkaido desenvolveram o “Golden Sandwich“, um fotoelétrodo capaz de aproveitar 85% da luz solar e usá-la para produzir hidrogénio.

Trata-se de um projeto experimental, que ainda não chegou à produção comercial. No entanto, se o experimento levar à colocação do produto no mercado, este projeto irá trazer uma revolução no setor das energias renováveis.

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O hidrogénio pode tornar-se num componente importante na economia da energia limpa do futuro. Atualmente, porém, a maioria do hidrogénio disponível no mercado provem de gás natural, por sua vez resultante de fracking, um processo de extração de hidrocarbonetos muito poluente. O hidrogénio, portanto, nunca será uma energia totalmente limpa até que a sua produção dependa da extração de gás natural e processos altamente poluentes.

painel golden-sandwich

O painel “sandwich”

Hiroaki Misawa, o autor principal do estudo, afirmou:

“O nosso fotoelétrodo criou com sucesso uma nova condição na qual a luz plasmônica e a luz visível, aprisionadas na camada de óxido de titânio, interagem entre si, permitindo que a luz com um comprimento de onda largo seja absorvida pelas nano partículas de ouro. Esta conversão de energia luminosa tem uma eficácia de 11 vezes superior às tecnologias tradicionais”.

O elemento inovador é a estrutura do painel, constituída por duas camadas: a primeira possui um filme de dióxido de titânio com 30 nanómetros de espessura e outro filme de ouro com 100 nanómetros de espessura; a segunda é constituída por nano partículas de ouro. Quando a luz solar incide sobre a camada de nano partículas, o filme de ouro reage como um espelho, aprisionando a luz no espaço entre as duas camadas de ouro. Tal estrutura em camadas faz com que as nano partículas absorvam a luz disponível; isso, por sua vez, permite obter um fator de conversão de energia surpreendentemente alto.

eficiência painel solar Golden-Sandwich

O efeito “espelho” do ouro do painel

Num artigo que apresenta a descoberta, publicado na revista Nature Nanotechnology, os pesquisadores explicam que as nano partículas de ouro desenvolvem um fenômeno denominado “localized plasmon resonance” (ressonância plasmônica localizada), que absorve certos comprimentos de onda da luz.

Os pesquisadores concluem o relatório afirmando que:

“Utilizando quantidades mínimas de material, este fotoelétrodo permite uma conversão eficaz da luz solar em energia renovável, contribuindo ainda mais para a criação de uma sociedade sustentável.”

 

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