Científicos de materiales de la Universidad de California (UCLA), junto con colegas de Irvine, Estambul, Hangzhou y Hsinchu, han descubierto la razón principal por la que las células solares de perovskita se degradan con la luz solar, haciendo que su rendimiento disminuya con el tiempo. Un subconjunto de las perovskitas, las perovskitas de haluro metálico, suscitan gran interés en la investigación por su prometedora aplicación en células solares de película fina energéticamente eficientes.
Un tratamiento de superficie habitual para eliminar los defectos de las células solares consiste en aplicar una capa de iones orgánicos (por ejemplo, iones de octilamonio), que cargan la superficie de forma demasiado negativa. Aunque este tratamiento mejora la eficiencia de conversión de energía durante el proceso de fabricación de las células solares de perovskita, crea una superficie más rica en electrones. La disposición ordenada de los átomos se desestabiliza más rápidamente y las células solares de perovskita se vuelven cada vez más ineficaces con el tiempo.
Imagen STEM de las células solares envejecidas. Izquierda: Cortes transversales de componentes tratados con OAI y derecha: componentes tratados con OATsO. Todas las barras de escala representan 200 nM
Los investigadores encontraron una forma de contrarrestar la degradación a largo plazo de las células emparejando los iones cargados positivamente con ciertos aniones (incluidos el tetrafluoroborato, el p-toluenosulfonato y el trifluoroacetato) durante el tratamiento de la superficie. Este cambio hace que la superficie sea más neutral a los electrones y estable, al tiempo que mantiene la integridad de los tratamientos superficiales para evitar defectos.
El equipo probó la resistencia de sus células solares en el laboratorio bajo condiciones de envejecimiento acelerado e iluminación 24/7 que imita la luz solar. Las células conservaron el 87% de su potencia original al convertir la luz solar en electricidad durante más de 2.000 horas. En comparación, las células solares producidas sin la corrección sólo alcanzaron el 65% de su producción original tras las mismas pruebas y en las mismas condiciones.
Nature (2022), DOI: 10.1038/s41586-022-04604-5
Eliminación de Cr6+ por adsorción
El quitosano es un biopolímero natural utilizado en el tratamiento de aguas, la ingeniería, la industria papelera, la cosmética, la agricultura, la salud y la biotecnología. El quitosano puede modificarse fácilmente para conseguir nuevas propiedades. Científicos de Marruecos e India han sintetizado un bio-nanocompuesto de quitosano incorporando SiO2 amorfo y TiO2 nanocristalino a una matriz de quitosano utilizando glutaraldehído como reticulante (CsC@SiO2@TiO2). Este compuesto se utilizó selectivamente para la eliminación de Cr6+ de soluciones acuosas mediante estudios de adsorción por lotes.
En condiciones óptimas de pH 3,0, tiempo de contacto de 120 minutos, dosis de adsorbente de 50 mg y concentración de Cr6+ de 100 mg L-1, se observó una capacidad de adsorción de 182,43 mg g-1 en una sola capa. Los estudios cinéticos muestran que el nanocompuesto sigue una cinética de pseudo-orden para el proceso de sorción de Cr6+. La adsorción de Cr6+ se explicó mediante el modelo de isoterma de Langmuir, que indica la adsorción en una sola capa sobre una superficie homogénea. El compuesto sintetizado adsorbió más del 90 % de Cr6+ en condiciones óptimas y más del 80 % en presencia de otros iones interferentes, lo que demuestra su selectividad hacia el Cr6+. El material se regeneró con NaOH 0,5 M, con escasos cambios en la capacidad de adsorción a lo largo de los cinco ciclos de adsorción-desorción. La integración de estas dos nanopartículas (NP) no sólo aumentó la estabilidad térmica y mecánica del biopolímero basado en quitosano, sino que también mejoró significativamente la tasa y la capacidad de adsorción en comparación con el quitosano puro.
El cromo hexavalente puede eliminarse mediante adsorción, como han descubierto científicos marroquíes e indios
Environ. Nanotechnol. monitoring management 2022 (18), 100695
Previsiones de mercado para la química de metales preciosos
Se prevé que el mercado de productos químicos para el chapado de metales preciosos alcance los 1.800 millones de USD en 2027, tras haber registrado una TCAC prevista del 4,1% durante 2022-2027. Los productos químicos para el chapado de metales preciosos se utilizan en diversas industrias. En el "año Covid" 2021, la plata dominó el segmento de materiales en el mercado de recubrimiento de metales preciosos. El chapado en plata sigue utilizándose en diversas áreas de la electrónica de consumo, las células solares y las aplicaciones decorativas. Debido a sus diversas propiedades y a su amplia gama de aplicaciones, la cartera de recubrimiento de metales con plata seguirá ampliándose durante el periodo de previsión. El repunte de la industria solar en los próximos años podría propiciar un mayor uso de las aplicaciones de chapado en plata. El paladiado se utiliza en la producción de catalizadores de automoción, y el auge del sector automovilístico aumentará su uso durante el periodo de previsión.
Curiosamente, el proceso de chapado químico dominó el mercado de productos químicos para el chapado de metales preciosos en 2021. El proceso de chapado químico ofrece una mayor fiabilidad, lo que mejora la productividad y aumenta la resistencia a la corrosión de las piezas. Recientemente se ha implementado con éxito el chapado químico con oro y plata en piezas fabricadas aditivamente a partir del proceso de fusión de lecho de polvo láser. Esta elevada utilización del proceso de chapado químico aumentará la demanda durante el periodo de previsión. El proceso electrolítico registrará una demanda significativa durante el periodo de previsión. Esta expansión masiva de la industria eléctrica y electrónica mundial aumentará el uso de productos químicos para el chapado de metales preciosos en la fabricación de diversos productos electrónicos, lo que contribuirá al crecimiento del mercado durante el periodo de previsión.
https://www.industryarc.com/Research/Precious-Metal-Plating-Chemicals-Market-Research-504342
Vehículos eléctricos en India
Según los medios de comunicación, el fabricante surcoreano Kia Motors está desarrollando un SUV eléctrico para la India, que podría basarse en una plataforma flexible en la que podrían construirse variantes eléctricas y con motor de combustión interna. En India, la cuota de vehículos eléctricos en las ventas totales de vehículos de cuatro ruedas es aún baja, pero el número total está creciendo. Según cifras oficiales, las matriculaciones de vehículos eléctricos se han multiplicado considerablemente, pasando de 4.220 en 2020 a 14.601 en 2021 y 11.669 en los tres primeros meses de 2022. Tata Motors acaparó alrededor del 90% de las matriculaciones de vehículos eléctricos de cuatro ruedas en India.
Los fabricantes de automóviles de Asia Oriental están deseando invertir en el mercado indio de vehículos eléctricos. Hyundai Motor anunció a finales de 2021 que invertiría 400.000 millones de rupias indias (algo menos de 5.000 millones de euros) y lanzaría seis vehículos eléctricos en India entre 2022 y 2028. Hyundai ha recibido la aprobación del Gobierno indio para incentivar la inversión en la fabricación de células químicas avanzadas en India. Suzuki, la marca líder de turismos en India, anunció en marzo que invertiría 150.000 millones de yenes japoneses (1.100 millones de euros) en India, incluyendo una planta de vehículos eléctricos, otra de baterías eléctricas y otra de reciclaje de vehículos. MG Motor, propiedad de SAIC, también anunció en marzo una inversión de 20.000 millones de rupias indias (casi 248 millones de euros) en el mercado indio de vehículos eléctricos y creó MG Charge para instalar 1.000 estaciones de recarga de CA en zonas residenciales en un plazo de 1.000 días.
En las recientes y calurosas semanas de verano, muchas decenas de vehículos eléctricos de dos ruedas se matricularon e incendiaron, lo que sugiere que un ecosistema local de baterías menos desarrollado podría ser un obstáculo para las cada vez mayores ventas de vehículos eléctricos en la India. En este momento, la demanda está creciendo con fuerza a medida que más consumidores se dan cuenta del valor del producto, y la inversión aumenta a medida que las empresas buscan hacerse con una parte del nuevo mercado. El incendio de los vehículos eléctricos de dos ruedas puede deberse a unas celdas deficientes, un mal diseño de la batería o un sistema de gestión deficiente. Sin embargo, desde el punto de vista de la industria, es evidente que el desarrollo de la cadena de suministro de baterías en la India no ha seguido, por desgracia, el ritmo del rápido crecimiento de los vehículos eléctricos de dos ruedas. La mayor parte de la demanda india de pilas se satisface con importaciones, principalmente de China, lo que puede no convenir al clima tropical y político. Además, los fabricantes de vehículos eléctricos de dos ruedas pueden tener problemas de calidad por falta de tiempo y costes, ya que las baterías de iones de litio tienen una demanda excesiva en todo el mundo y los consumidores son muy sensibles a los precios.
El crecimiento de las ventas de vehículos eléctricos en India está impulsado por los vehículos eléctricos de dos y tres ruedas. Los fabricantes de vehículos eléctricos de dos ruedas de la India, a diferencia de los de tres ruedas, utilizan baterías de níquel-manganeso-cobalto para sus productos, que plantean un mayor riesgo de explosión que las baterías de litio-fosfato de hierro utilizadas por los fabricantes de triciclos eléctricos. Estas últimas tienen una química catódica más estable pero menos intensiva en energía. Sólo el fabricante de bicicletas eléctricas Okaya utiliza actualmente baterías de litio hierro fosfato en sus nuevos modelos.
Crecimiento de la industria joyera
La competencia entre los estados federados de la India es cada vez más feroz para atraer inversiones. El estado de Gujarat es conocido por tener bastante éxito en este sentido. La mayoría de los diamantes del mundo se pulen en la ciudad de Surat, en Gujarat. El gobierno del vecino Maharashtra se ha ofrecido a proporcionar terrenos e infraestructuras para crear un cluster de fabricación de maquinaria de joyería que promueva la producción de joyas de alta calidad a precios competitivos a escala mundial.
En Navi Mumbai se está creando un parque industrial para más de 1.000 empresas con más de 150.000 puestos de trabajo. Hasta ahora, la producción de joyas se realizaba de forma más tradicional. Con la vista puesta en el mercado internacional, ahora se reconoce que esta industria se convertirá en un sector muy técnico que requerirá diversas tecnologías, como el diseño 3D, la fundición en cera, la galvanoplastia, la impresión 3D de metales e incluso la automatización de procesos.
