Resumen
La creciente demanda de energía de los últimos 50 años, principalmente satisfecha por el uso extensivo de combustibles fósiles, ha
llevado a serios desafíos sociales, económicos y ambientales, incluyendo el calentamiento global y el cambio climático. Varias iniciativas
globales centradas en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero han hecho hincapié en los conceptos de captura,
valorización y reutilización. De hecho, la producción de combustibles verdes también es un objetivo importante para el gobierno de
Españal y la Unión Europea (UE), como lo demuestra el reciente anuncio del H2MED, y se refleja en varias iniciativas de la UE que
apuntan a objetivos ambiciosos de neutralidad circular y climática en 2050 (EU Green Deal y el paquete Fit for 55), que se centran en la
producción sostenible de combustibles y productos químicos.
Entre diferentes enfoques, el uso directo de la luz solar para la valorización de recursos abundantes, como H2O, N2 o CO2, se ha
propuesto como un enfoque atractivo para la producción sostenible y respetuosa con el medio ambiente de combustibles y productos
químicos de alto valor añadido, como el H2 , NH3, CH3OH o CH2CH2, entre otros, los denominados combustibles solares. En este
contexto, la producción de combustibles solares fotoquímicos está actualmente limitada por la baja eficiencia de luz a química y el hecho
de que en los fotocatalizadores basados en semiconductores, la absorción de luz generalmente está restringida a la luz azul visible y UV,
y generalmente se ve afectada por la baja eficiencia de separación de cargas y altas tasas de recombinación. En un mecanismo
alternativo, los fotones de las regiones visible e infrarroja cercana (NIR) pueden interactuar con nanopartículas metálicas soportadas en
materiales térmicamente aislantes mediante resonancia de plasmón en superficie metálicas localizadas (LSPR). En esta vía, se han
informado tasas de producción y conversiones mucho más altas, ya que la absorción de fotones promueve un calentamiento localizado en
los sitios activos debido a la termalización de energía de fotones y la generación de "portadores calientes", que influyen en la estructura
electrónica de las especies involucradas en la reacción. Sin embargo, la mayoría de estos catalizadores fototérmicos se basan en
materias primas críticas (CRM), lo que disminuye su aplicabilidad en aplicaciones comerciales.
PHOTOHEAT tiene como objetivo desarrollar nuevos materiales catalíticos para la producción de combustibles solares fototérmicos y, por
tanto, está muy orientado a la generación de conocimiento para el reto de la sociedad relacionado con la crisis energética y el cambio
climático. La ambición del proyecto en el avance científico sobre el estado del arte es diseñar nuevos fotocatalizadores que puedan
aumentar la producción de combustibles solares. Además, estos deben ser asequibles y no estar basados en CRM. Los materiales
obtenidos serán utilizados como catalizadores fototérmicos para las reacciones de reducción de CO2, fijación de N2 y reformado en seco
para la producción de hidrocarburos verdes, productos oxigenados, NH3, CO y/o H2, entre otros.
