Una alternativa para …. Publicar? Seguir en el SNI?,Aportar a un problema social? ….

Luis Armando Diaz-Torres

A i r eA i r e

S u

e l o

S u

e l o

A g u aA g u a

EFECTO INVERNADERO POR EXCESO DE CO2

CONTAMINACION DEPOSITOS ACUIFEROS EN GENERAL

COMO SE PRODUCE ESA ENERGIA?, QUE CONTAMINA?

BIOCOMBUSTIBLES, UNA BUENA SOLUCION

Material cerámico avanzad

o

H2

O

Generación de Hidrógeno

H2

O

Destrucción de contaminantes

CO2, Noxorgánicos

Remediación ambiental

Energía eléctricaCalentamiento del aguaGeneración de vapor

Panel solar

Steven Chu was co-awarded the Nobel Prize in Physics in 1997. Also was appointed Secretary of Energy since he obviously knows about Peak Oil, Butthese hopes were dashed by his inabilty to take up the issue during his tenure.

Hartmut Michel was co-awarded the Nobel Prize in Chemistry in 1988 for elucidating the action of membrane-bound protein in photosynthesis

CONCLUSIONES GENERALES:

•LOS BIOCOMBUSTIBLES NO SON UNA OPCION.

•LAS CELDAS SOLARES NO SE PUEDEN USAR EN TODAS PARTES, NO SEPUEDE ALMACENAR LA ENERGIA GENERADA.

•LA FOTOSINTESIS ARTIFICIAL TIENE UN LIMITE TEORICO DE 15%,AUN ES CARA, MAS DE 2USD/KG DE HIDROGENO.

•LA FOTOSINTESIS ARTIFICIAL ES LA OPCIONPARA GENERAR HIDROGENO Y CONVERTIRLO EN COMBUSTIBLES DE HIDROCARBUROS CON EL CO2 ATMOSFERICO.

• ES LA SOLUCION DE LARGO ALCANCE.PERO SE REQUIERE MAS INVESTIGACION Y MEJORA, SE DEBEN EMPLEAR ELEMENTOS MAS ABUNDANTES Y BARATOS.

ERA DEL HOMBRE ERA DEL MUNDO AUTOSUSTENTABLE

Energias renovables ecologicamente viables

Hoja artificial:Un dispositivo simple que absorba luz solar, que sea aprovechada por un catalizador, en el cual se promueva la formación de pares hueco-electrón, los que a su vez conducen al rompimiento de las moleculas de agua, generarando asi combustible renovable y limpio (H2 + O2).

F o t o c a t á l i s i s

La eficiencia del proceso depende en gran medida de las características del material utilizado como fotocatalizador.

La cinética es lenta y el rendimiento fotónico es bajo.

Desactivación de fotocatalizador

Entre mayor sea el valor de banda prohibida mayor la cantidad de energía para activar el material.

Luz solar 6% UV, 44 % de luz visible, 50 % infrarojo

3.1 eV 1.6 eV

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

# de

pub

lica

cion

es2701

2267

260 287381

478598

755

995

1208

1389

1680

1850

1038

Año

Photocatalisis

Feb.

Número de publicaciones en el tema fotocatálisis, búsqueda realizada en la base de datos SciVerse-Science direct,

palabra clave de búsqueda Photocatalysis.

0

1.0

-1.0

2.0

3.0

ZnS

SrTiO3

TiO2

CdS CdTe CdSeSi

WO3Fe2O3

MoS2H+/H2

O2/H2O

3.0eV

3.6eV

1.4eV2.4

eV3.2eV

1.7eV

1.1eV

2.8eV

2.3eV

1.75eV

Tipo OR Tipo R Tipo O

Diagrama de niveles de energía, indicando las posiciones energéticas de las bandas de conducción y de valencia de varios semiconductores en medio acuoso a pH 0. La localización de la banda de valencia es una medida del poder de oxidación de los huecos fotogenerados; Así, la banda de conducción es una medida del poder de reducción de los electrones fotoexcitados.

20

Actualmente se están realizando múltiples investigaciones para incrementar el rendimiento de los materiales semiconductores.

Un buen fotocatalizador debe cumplir con los siguientes requerimientos:

- Resistencia a la corrosión.- Baja energía de activación.- Baja velocidad de recombinación de cargas (par hueco-

electrón).

Su activación se logra únicamente bajo radiación UV. Velocidades de reacción moderadas.

Dos grandes áreas de investigación

• Económico y disponible a nivel industrial

• Alto poder oxidante• Estable

químicamente• No es tóxicoTiO2

Ventajas

Modificación del TiO2

Desarrollo de nuevos

fotocatalizadores

Diseño de nuevas rutas de síntesis

SOLVO-COMBUSTION

SINTESÍS DE MATERIALES POR FOTOQUIMICA

HIDROTERMAL ASISTIDO CON MICROONDAS

MATERIALES BIOINPIRADOS

Sonoquímica

TiO2 SiC

Tratamiento térmico

Hidrotermal asistido por microondas

XRD

SEM

BET

PRUEBA

FOTOCATALÍTIC

A

SÍNTESIS

CARACTERIZACIÓN

Secado

H2

H2

Reactor Fotocatalítico

0.3 g fotocatalizador300 mL agua pura

Lámpara 400 W Hg 5 horas de reacción

Detector TCD, columna Hayesep D 100/120

usando argon como gas de acarreo

Cromatógrafo de Gases

Metodología Experimental3. Caracterización y Evaluación de propiedades3. Caracterización y Evaluación de propiedades

Difracción de Rayos X

Refinamiento Rietveld

Espectroscopia UV-Vis

Fisisorción de N2

Seguimiento de la reacción

Identificación de Fases

Morfología

Ancho de banda prohibida

Estructura cristalina y parámetros reticulares

Microscopía electrónica de

barrido

Área superficial específica

A un Año de arrancada la iniciativa con 30 millones $$

El CIO ????

Es este un Nicho de Oportunidad???

Se trata de LUZ??

Se hace OPTICA ???

Existen desde luego otras aplicaciones de la Fotocatálisis:

Fototerapia, con y sin nanopartículas.

Remediación de Aire y Agua.

Modificación y síntesis Foto química

Etc…… .

Impulsaremos el Laboratorio de

Fotocatálisis y Fotosíntesis Artificial

F&FA