Nanosilicio para producir hidrógeno

Se pueden hacer que las nanopartículas de silicio reaccionen instantáneamente con el agua para producir hidrógeno sin la aplicación de calor, luz o electricidad. . Producción de hidrógeno Las técnicas tradicionales para dividir el agua para producir hidrógeno incluyen la electrólisis, la termólisis y la fotocatálisis, pero el silicio a granel abundantemente disponible en la tierra puede reaccionar lentamente con el agua para producir hidrógeno liberando dos moles de gas hidrógeno por mol de silicio sin liberar dióxido de carbono. Nanosilicio Las nanopartículas de silicio debido a su alta relación superficie / volumen pueden generar hidrógeno rápidamente que el silicio a granel debido a su alta velocidad de reacción. Investigadores de la Universidad de Buffalo (SUNY) en Nueva York han desarrollado esta técnica. Por ejemplo, las nanopartículas de 10 nm de tamaño pueden producir hidrógeno en menos de un minuto, lo que es 1000 veces más rápido para producir hidrógeno que el silicio a granel y las nanopartículas de 100 nm de diámetro pueden producir en 45 minutos. Durante la reacción de producción de hidrógeno, las partículas de silicio de 10 nm se reducen de tamaño, pero no cambian de forma, mientras que las partículas de 100 nm no se reducen de tamaño uniformemente, sino que forman conchas o cápsulas huecas con paredes de unas pocas monocapas de silicio que luego ralentizar la reacción agua-silicio debido a la formación de una capa extra a través de la cual los reactivos deben difundirse. Aplicaciones Según los investigadores, esta tecnología se puede utilizar para alimentar pequeños dispositivos portátiles e incluso podría reemplazar generadores voluminosos de gasolina o diésel en el futuro y un generador de silicio típico podría comprender una pequeña celda de combustible de hidrógeno y algunos cartuchos de plástico de nanopolvo de silicio, a los que se añadiría agua. añadirse cuando sea necesario, para producir energía. La eficiencia general de la producción de hidrógeno podría ser bastante competitiva con las baterías primarias y otras fuentes de energía portátil. Nanobalones También se pueden producir nanoglobos huecos mediante la reacción de las partículas de silicio más grandes al mezclarlos con otros materiales, como hidruros alcalinos, para hacer ánodos para baterías de iones de litio. Los hidruros de metales alcalinos reaccionan con el agua para liberar hidrógeno y producir hidróxidos de metales alcalinos como el hidróxido de sodio necesarios para catalizar la reacción de silicio con agua haciéndolos estables debido al recubrimiento de nanopartículas de silicio.