Desenvolvimento de fotocélulas de glicose/H2O2 usando fotoanodos à base de W-BiVO4/V2O5 para geração de eletricidade

Abstract

El presente trabajo de investigación experimental tiene como principal objetivo el desarrollo de una fotocélula de combustible que utilice glucosa/peróxido de hidrógeno (Glc/H2O2) para generar electricidad a partir del uso de foto-ánodos basados en W-BiVO4/V2O5 activados por luz solar simulada. En los últimos años, la investigación relacionada con el uso del bagazo de caña de azúcar se ha intensificado, principalmente con un enfoque en la producción de etanol de segunda generación (E2G). En este sentido, el uso de fotoánodos W-BiVO4/V2O5 en fotocélulas a combustible se ha presentado recientemente como una alternativa para el aprovechamiento del hidrolizado celulósico. Esta investigación tiene como objetivo desarrollar una PFC capaz de aprovechar la glucosa (Glc) y el H2O2, a fin de generar electricidad para ser aprovechada en dispositivos eléctricos. Para los experimentos fue utilizada una lámpara de Xe, 100 mW cm-2. Los resultados muestran que el uso de Glc y H2O2 de forma individual aumenta significativamente la generación de fotocorriente en un 103% y 46%, respectivamente, en referencia a la muestra en blanco. En base a estos resultados fueron conseguidos parámetros de desempeño en una PFC de voltaje de circuito abierto, Voc de 0,48 V, corriente de corto circuito, Jsc de 9,28 mA cm-2, potencia de la fotocélula, Pmax de 1,16 mW cm-2, con una eficiencia de conversión de energía solar en energía eléctrica, η de 1.16%, siendo estos resultados muy superiores a las investigaciones que involucran el uso de glucosa como combustible.