scissione dell'acqua, il processo di raccolta dell'energia solare per generare combustibili ad alta densità energetica, potrebbe essere semplificato grazie a nuove ricerche tra cui la facoltà della Binghamton University, Università statale di New York.

"L'idea chiave è generare un combustibile solare:gas idrogeno, che può essere bruciato per rilasciare energia su richiesta senza rilasciare anidride carbonica, ", ha affermato Louis Piper, professore associato di fisica della Binghamton University. "Per la scissione dell'acqua, usiamo la luce visibile per generare elettroni negativi fotoeccitati e buchi positivi che vengono poi separati per catalizzare l'acqua in ossigeno e gas idrogeno. La conservazione dei gas è più semplice (ed economica) rispetto all'utilizzo di configurazioni a batteria, quindi questo approccio ha il vantaggio di raccogliere e immagazzinare energia pulita".

Un team di ricerca che include Piper ha scoperto come il "drogaggio" (o l'aggiunta di ioni metallici) nei nanofili di pentossido di vanadio (M-V2O5) aumenta i livelli di energia riempiti più alti per un trasferimento più efficiente del foro dai punti quantici ai nanofili, ovvero la separazione del fotoeccitato elettroni e lacune.

"Se non ti droghi, poi c'è un accumulo di buchi positivi che corrodono i punti quantici (denominati foto-corrosione), " disse Piper. "Usando il calcolo e l'intuizione chimica, avevamo previsto che il drogaggio con ioni Sn2+ avrebbe comportato un eccellente allineamento energetico e un'efficiente separazione di carica. Abbiamo visto un aumento di dieci volte della quantità di idrogeno raccolto dal sole che abbiamo ottenuto".

I ricercatori stanno ora lavorando con i loro collaboratori presso l'Università di Buffalo e la Texas A&M University per migliorare l'evoluzione del gas idrogeno decorando i punti quantici con platino.

"Ci aspettiamo che il platino migliori le cose agendo come sito catalitico per gli elettroni, ma il nostro obiettivo finale è trovare alternative meno costose con cui decorare, " disse Piper.

Anche i ricercatori del Diamond Light Source e del Brookhaven National Laboratory hanno contribuito a questo documento.