Valencià:
L'hidrogen presenta un gran potencial com a combustible, motiu pel qual els avanços en la seua obtenció són clau en el camp de les energies alternatives. Investigadors del Grup de Dispositius Fotovoltaics i Optoelectrònics de l'Institut de Materials Avançats de la Universitat Jaume I han desenvolupat un dispositiu orgànic que permet reduir l'aigua a hidrogen a partir únicament de llum solar. Els materials orgànics ofereixen major eficiència i versatilitat a un menor cost que els inorgànics utilitzats fins ara en aquest tipus de dispositius, però presenten problemes d'estabilitat en contacte amb un mitjà aquós. El treball publicat en The Journal of Phisical Chemistry aconsegueix una estabilitat excepcional en aquest tipus de dispositius i suposa un important avanç en l'obtenció de combustibles solars a partir de materials orgànics. 


	Sixto Giménez, coordinador de la recerca, destaca que a través del dispositiu desenvolupat a l’UJI “s'ha aconseguit la producció d'hidrogen durant tres hores, la qual cosa demostra una estabilitat dels materials orgànics que no s'havia aconseguit fins ara”. Els dispositius fotovoltaics orgànics es corroeixen en aigua i es fan malbé amb molta facilitat. “La nostra estratègia ha sigut posar una barrera física entre la part fotovoltaica i el catalitzador que realitza la reacció de generació d’hidrogen. Per a això hem dipositat capes compactes amb material d'òxid de titani nanomètric que no solament actua de barrera entre l'aigua i la part fotovoltaica, sinó que a més comunica elèctricament la part fotovoltaica i el catalitzador de platí. Utilitzant aquesta estratègia aconseguim augmentar enormement l'estabilitat alhora que mantenim les prestacions d'aquest tipus de dispositius”, explica l'investigador Antonio Guerrero.


	L'obtenció de combustibles solars com l’hidrogen a partir d'aigua i llum solar és una estratègia dirigida a solucionar el problema energètic global. “Podem disposar d'uns recursos totalment renovables, com ara la llum del sol i l'aigua, per a obtenir un vehicle energètic com l'hidrogen. A més, l'hidrogen és un compost químic amb una infinitat d'aplicacions en l'àmbit industrial com la generació de fertilitzants, la síntesi de compostos hidrogenats, etc.”, ressalta Giménez.


	La recerca s'ha desenvolupat en el marc del projecte PHOCS (Photogenerated Hydrogen by Organic Catalytic Systems), finançat a través del VII Programa Marc de la Unió Europea, que té com a objectiu el desenvolupament de nous dispositius basats en materials orgànics semiconductors per a dur a terme la foto-descomposició de l'aigua per a la generació d'hidrogen de forma eficient. Se cerca així optimitzar l'ús de materials més barats i sostenibles per a l'obtenció d'hidrogen.


	Un dels principals reptes del projecte que finalitzarà el mes de novembre que ve, després de tres anys de treball, és demostrar que els materials orgànics (plàstics), poden emprar-se per a la generació fotoelectroquímica d'hidrogen, objectiu que ja ha sigut aconseguit. Giménez explica que “l'hidrogen es pot utilitzar igual que la gasolina a causa del seu gran potencial energètic, energia que es pot transformar en electricitat, en energia mecànica, etc.”. L'ús d'aquests combustibles solars “permetrà que en un futur proper vages a una estació de servei i en compte d'omplir el dipòsit amb gasolina, un derivat del petroli, pugues omplir-lo d’hidrogen per a transformar-lo en electricitat mitjançant una cèl·lula de combustible i d'ací en energia mecànica, amb l'aigua com l'únic producte de deixalla”, explica l'investigador. D'aquesta manera, la recerca en la qual participa l’UJI contribueix a la transició del model energètic actual, basat en combustibles fòssils, a un model sostenible i respectuós amb el medi ambient centrat en l'aprofitament de l'energia solar. Aquesta transició serà possible gràcies al desenvolupament de nous materials semiconductors.


	Els models energètics basats en l'hidrogen (economia de l'hidrogen) constitueixen una prioritat en els programes de desenvolupament tecnològic de les primeres economies mundials com ara els EUA, la Unió Europea i Japó. El projecte PHOCS està coordinat per la doctora Maria Rosa Antognazza, investigadora del Center for Nano Science and Technology of Milano, i compta amb la participació de set socis de cinc països, entre els quals es troben centres de recerca i Universitats públiques com la Jaume I, a més de la companyia petrolífera italiana ENI. 


	L'aportació al projecte PHOCS de l'equip de recerca dirigit a l’UJI per Sixto Giménez ha sigut la de tractar de comprendre quins són els mecanismes fisicoquímics que són responsables del funcionament d'aquest tipus de dispositius, per al que s'han utilitzat diferents tècniques desenvolupades en els laboratoris del grup de Dispositius Fotovoltaics i Optoelectrònics. A més, des del grup de l'UJI s'ha desenvolupat una proposta pròpia de dispositiu orgànic que destaca pel nivell d'estabilitat aconseguit. “Ara el següent pas serà continuar treballant per a millorar l'eficiència d'aquest dispositiu, especialment pel que fa als rendiments de conversió energètica”, explica Giménez. 


	Vídeo: http://blogs.uji.es/cienciatv/ca/?p=4286&preview=true

Referències bibliogràfiques:



		M. Haro, C. Solis, G. Molina, L. Otero, J. Bisquert, S. Gimenez and A. Guerrero. “Toward Stable Solar Hydrogen Generation Using Organic Photoelectrochemical Cells”, The Journal of Phisical Chemestry, 2015, 119 (12), pp 6488–6494




		A. Guerrero, M. Haro, S. Bellani, M. Antognazza, L. Meda c, S. Gimenez and J. Bisquert. “Organic photoelectrochemical cells with quantitative photocarrier conversión”, Energy Environ. Sci., 2014, 7, 3666-3673

Español:
El hidrógeno presenta un gran potencial como combustible por lo que los avances en su obtención son clave en el campo de las energías alternativas. Investigadores del Grupo de Dispositivos Fotovoltaicos y Optoelectrónicos del Instituto de Materiales Avanzados de la Universitat Jaume I han desarrollado un dispositivo orgánico que permite reducir el agua a hidrógeno a partir únicamente de luz solar. Los materiales orgánicos ofrecen mayor eficiencia y versatilidad a un menor coste que los inorgánicos utilizados hasta la fecha en este tipo de dispositivos, pero presentan problemas de estabilidad en contacto con un medio acuoso. El trabajo publicado en  The Journal of Phisical Chemistry logra una estabilidad excepcional en este tipo de dispositivos y supone un importante avance en la obtención de combustibles solares a partir de materiales orgánicos.


	Sixto Giménez, coordinador de la investigación, destaca que a través del dispositivo desarrollado en la UJI “se ha conseguido la producción de hidrógeno durante tres horas, lo que demuestra una estabilidad de los materiales orgánicos que no se había alcanzado hasta ahora”. Los dispositivos fotovoltaicos orgánicos se corroen en agua y se estropean con mucha facilidad. “Nuestra estrategia ha sido poner una barrera física entre la parte fotovoltaica y el catalizador que realiza la reacción de generación de hidrógeno. Para ello hemos depositado capas compactas con material de óxido de titanio nanométrico que no solamente actúa de barrera entre el agua y la parte fotovoltaica, sino que además comunica eléctricamente la parte fotovoltaica y el catalizador de platino. Utilizando esa estrategia conseguimos aumentar enormemente la estabilidad manteniendo las prestaciones de este tipo de dispositivos”, explica el investigador Antonio Guerrero.


	La obtención de combustibles solares como el hidrógeno a partir de agua y luz solar es una estrategia dirigida a solucionar el problema energético a nivel global. “Podemos disponer de unos recursos totalmente renovables, como la luz del sol y el agua, para obtener un vehículo energético como el hidrógeno. Además, el hidrógeno es un compuesto químico con un sinfín de aplicaciones en el ámbito industrial como la generación de fertilizantes, la síntesis de compuestos hidrogenados, etc.”, resalta Giménez.


	La investigación se ha desarrollado en el marco del proyecto PHOCS (Photogenerated Hydrogen by Organic Catalytic Systems), financiado a través del VII Programa Marco de la Unión Europea, que tiene como objetivo el desarrollo de nuevos dispositivos basados en materiales orgánicos semiconductores para llevar a cabo la foto-descomposición del agua conduciendo a la generación de hidrógeno de forma eficiente. Se busca así optimizar el uso de materiales más baratos y sostenibles para la obtención de hidrógeno.


	Uno de los principales retos del proyecto que finalizará el próximo mes de noviembre, tras tres años de trabajo, es demostrar que los materiales orgánicos (plásticos), pueden emplearse para la generación fotoelectroquímica de hidrógeno, objetivo que ya ha sido alcanzado. Giménez explica que “el hidrógeno se puede utilizar igual que la gasolina debido a su gran potencial energético, energía que se puede transformar en electricidad, en energía mecánica, etc.”. El uso de estos combustibles solares “permitirá que en un futuro cercano vayas a una estación de servicio y en vez de repostar con gasolina, un derivado del petróleo, puedas repostar hidrógeno para transformarlo en electricidad mediante una célula de combustible y de ahí en energía mecánica, con el agua como único producto de desecho”, explica el investigador. De esta manera, la investigación en la que participa la UJI contribuye a la transición del modelo energético actual, basado en combustibles fósiles, a un modelo sostenible y respetuoso con el medio ambiente centrado en el aprovechamiento de la energía solar. Esta transición será posible gracias al desarrollo de nuevos materiales semiconductores.  


	Los modelos energéticos basados en el hidrógeno (economía del hidrógeno) constituyen una prioridad en los programas de desarrollo tecnológico de las primeras economías mundiales como EEUU, la Unión Europea y Japón. El proyecto PHOCS está coordinado por la doctora Maria Rosa Antognazza, investigadora del Center for Nano Science and Technology of Milano, y cuenta con la participación de siete socios de cinco países, entre los que se encuentran centros de investigación y Universidades públicas como la Jaume I, además de la compañía petrolífera italiana ENI.


	La aportación al proyecto PHOCS del equipo de investigación dirigido en la UJI por Sixto Giménez ha sido la de tratar de comprender cuáles son los mecanismos fisicoquímicos que son responsables del funcionamiento de este tipo de dispositivos, para lo que se han utilizado  diferentes técnicas desarrolladas en los laboratorios del grupo de Dispositivos Fotovoltaicos y Optoelectrónicos. Además, desde el grupo de la UJI se ha desarrollado una propuesta propia de dispositivo orgánico que destaca por el nivel de estabilidad alcanzado. “Ahora el siguiente paso será continuar trabajando en mejorar la eficiencia de este dispositivo, especialmente en lo que respecta a los rendimientos de conversión energética”, explica Giménez.


	Vídeo: http://blogs.uji.es/cienciatv/?p=4282&preview=true


	 

Referencias bibliográficas:



		M. Haro, C. Solis, G. Molina, L. Otero, J. Bisquert, S. Gimenez and A. Guerrero. “Toward Stable Solar Hydrogen Generation Using Organic Photoelectrochemical Cells”, The Journal of Phisical Chemestry, 2015, 119 (12), pp 6488–6494




		A. Guerrero, M. Haro, S. Bellani, M. Antognazza, L. Meda c, S. Gimenez and J. Bisquert. “Organic photoelectrochemical cells with quantitative photocarrier conversión”, Energy Environ. Sci., 2014, 7, 3666-3673