La cèl·lula de Michael Grätzel

M’assebento llegint una notícia de l’Angewandte Chemie que aquest any han donat el premi de Ciència Mundial Albert Einstein al Prof. Michael Grätzel (Figura 1) de l’Escola Politècnica de Lausanne a Suïssa. Aquest premi ha estat un reconeixement més entre molts d’altres premis que ha rebut aquest científic.

La seva principal contribució a la ciència ha estat el disseny l’any 1991 de l’anomenada cèl·lula solar Grätzel que teniu representada de forma esquemàtica a la Figura 2. De fet de la cèl·lula de Grätzel ja en vàrem parlar en una anterior entrada però avui ho recordem aprofitant el premi atorgat al Prof. Grätzel.

En la cèl·lula de Grätzer, D és un cromòfor que rep lluny, passa a un estat excitat i perd un electró que passa a l’ànode i viatge cap al càtode. Al càtode aquests electrons serveixen per obtenir H₂ a partir de protons que arriben per la reacció de 2H₂O -> O₂ + 4H⁺ + 4e^– catalitzada per un compost de Ruteni a la figura, si bé altres catalitzadors també poden fer la mateixa feina. La PEM (Proton Exchange Membrane) és una membrana que deixa passar de manera selectiva únicament els H⁺. D’aquesta manera es transforma l’energia solar en H₂ que després es podrà cremar en un motor d’hidrogen d’un coet espacial o dels futurs cotxes. La reacció final és la descomposició de l’aigua en H₂ i O₂ tal com es pot veure a la Figura 3.

La cèl·lula de Grätzel és un dispositiu senzill que permet transformar la llum solar en energia química (H₂). Tanmateix el seu funcionament encara no és òptim per ser comercialitzada. Hi ha molts de grups, entre ells a la UdG el dels Drs. Julio Lloret i Miquel Costas i també els de les Dres. Montse Rodríguez i Marisa Romero que estan treballant en optimitzar el seu funcionament. Esperem que en els propers anys sigui una manera econòmicament viable d’obtenir H₂ com a combustible i es pugui resoldre satisfactòriament el problema de l’energia al que s’enfronta la humanitat. Sens dubte seria una contribució més de la química al benestar mundial.