Grupo de Investigación “GISMA” desarrolla una tecnología emergente para poder aliviar la crisis energética global, reduciendo las emisiones de CO2 y remediando la contaminación ambiental.

Un grupo de científicos de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Ingeniería, lograron la producción de oxígeno utilizando la técnica “fotoelectroquímica de water splitting” al desarrollar un proyecto de investigación formativo promovido por el Vicerrectorado de Investigación de dicha casa de Estudios.

El Dr. Hugo Alarcón Cavero, líder del grupo de investigación “GISMA”, explicó que el desarrollo de la fotoelectrocatálisis utilizando la energía solar es una tecnología emergente para poder aliviar la crisis energética global, reduciendo las emisiones de CO2 y remediando la contaminación ambiental.

Equipo que desarrolla el Proyecto Formativa 2021.(Estudiante de doctorado Alejandro Aranda, Dr. Hugo Alarcon y la Dra. Elizabeth Pastrana).

“El grupo de investigación de síntesis de materiales avanzados (GISMA) está comprometido con la remediación ambiental, siendo una de sus líneas de investigación la descontaminación del agua de contaminantes orgánicos, metales pesados u otros, mediante el uso de la nanotecnología y fotoelectrocatálisis ”, aseguró el docente investigador de la UNI.

EL PROYECTO:

El proyecto de investigación propone la síntesis y caracterización de películas delgadas de heteroestructuras de BiVO4/Bi2MoO6, soportadas en un sustrato conductor FTO para su aplicación en la producción de oxígeno gaseoso utilizando la técnica de water splitting.

Reactor fotoelectrocatalítico, diseñado y fabricado por el grupo GISMA.

Los investigadores precisaron que hoy en día, las heteroestructuras han tomado relevancia debido a la inhibición de procesos recombinatorios favoreciendo así el tiempo de vida del material asi como su eficiencia. Por ello, el uso de heteroestructuras p-n, BiVO4/Bi2MoO6, soportadas en un sustrato conductor, tiene como objetivo favorecer la migración de portadores de carga y compensar los defectos estructurales propios del Bi2MoO6, aumentar la eficiencia cuántica usando radiación solar y mejorar la producción de la reacción de evolución de oxígeno (OER).

Rsultados experimentales:

Las pruebas electroquimicas de fotocorrientes alcanzan un orden de 8mA y 18 mA empleando el molibdato de bismuto (Bi2MoO6) y el vanadato de bismuto (BiVO4), respectivamente. Estos valores son considerados altos e importantes debido a su proporcionalidad directa con la cantidad de O2 que producirá el sistema, pero ambos no son muy estables en el tiempo , por ese motivo se sintetizó la heteroestructura conformada por Bi2MoO6/BiVO4 produciendo una fotocorriente de 14 mA, que apesar de tener un valor menor a los resultados logrados con el vanadato de bismuto, es más estable fotoelectroquimicamente en el tiempo, de modo que, se garantiza un funcionamiento óptimo a diferencia de sus componentes por separado.

Foto izquierda: Películas delgadas de la heteroestrutura BiVO4/Bi2MoO6.

Foto derecha: Dr. Hugo Alarcón Cavero, docente investigador de la UNI.

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