Producción de combustibles sobre fotoelectrodos semiconductores.
Resumen
Es posible la fotorreducción, con rendimientos prácticos de más del 10%, de compuestos químicos sobre materiales semiconductores con una ganancia neta de energía recuperable. En la interfase entre un semiconductor y un electrólito se forma espontáneamente una barrera de potencial, con lo que se evita la necesidad del dopado p-n. La incidencia de luz en un fotoánodo, de tipo n, determina la inyección de huecos en el electrólito. La irradiación de un fotocátodo, de tipo p, produce la inyección de electrones en el electrólito. Dada una adecuada relación entre la energética de los fotoelectrodos irradiados y la de los pares redox en el electrólito, los componentes de los pares redox son oxidados y reducidos respectivamente. Se ha logrado la eficiente descomposición del agua en O2 y H2, estudiándose la reducción de otros compuestos, tales como el CO2 para obtener hidrocarburos y la de N2 para amoníaco. Se ha logrado evitar la disociación del fotoánodo que compite con la reacción redox. Además del abaratamiento del costo de materiales monocristalinos, se ha logrado producir películas delgadas de notable eficiencia, para lo cual se dispone de una diversidad de técnicas. Se investiga la reducción fotocalítica de especies químicas mediante polvos semiconductores en suspensión. Ninguno de los procedimientos existentes es aún económicamente rentable, pudiendo esperarse que ello cambie en corto plazo.
