El sistema energético solar hidrógeno: semiconductores para fotogeneración de H2

En este artículo se analiza y discute, desde el punto de vista de la Ciencia de Materiales, el sistema energético solar hidrógeno, más de cuarenta años después de su formulación inicial. El hidrógeno, combustible limpio y de uso diverso, es una de las principales opciones para intentar disminuir la dependencia de nuestro sistema energético actual de los combustibles fósiles. Para ello, sin embargo, han de superarse aún algunas barreras, tanto en la producción limpia de hidrógeno como en su uso y en su acumulación. El punto de vista adoptado en este artículo es el de la ciencia de materiales como motor para resolver los “cuellos de botella”, que actualmente existen, ante una posible implantación de un sistema energético basado en el hidrógeno como combustible. En este artículo se describen, resumidamente, las etapas esenciales del esquema energético que nos ocupa para, después, centrarnos en la que probablemente sea la etapa más decisiva: la producción de H2. En particular y principalmente en la fotogeneración de H2 que, a partir de agua, se produce al iluminar la interfase de un semiconductor y un electrolito acuoso con radiación de longitud de onda adecuada. En la fotogeneración de H2 mencionada, el interés actual se centra en encontrar nuevos materiales semiconductores (o nuevas estructuras) que tengan características y respuestas convenientes para que el proceso de fotogeneración se torne aceptable. Se discutirán las ventajas e inconvenientes de este método y las expectativas en el campo derivadas del uso de nuevos materiales, principalmente semiconductores, como el TiS3 o el PdS, y materiales afines.