Fabricación de celdas biosolares a partir de biomasa de microalgas: Doble cosecha de la energía solar ...

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abundancia de algún material primas, los procesos intensivos en energía, las sustancias peligrosas y las emisiones de gases de efecto invernadero de su manufactura. Nuevos materiales ambientalmente sostenibles y abundantes en la naturaleza se están integrando en celdas fotovoltaicas, especialmente en las celdas sensibilizadas con tiente. La biomolécula fotosintética fotosistema I (PSI) tiene un enorme potencial como absorbente de luz en la tecnología de celdas sensibilizadas, debido a la presencia de cromóforos, alto rendimiento cuántico, abundancia y estabilidad química. Este proyecto es la integración de los esfuerzos y amplia experiencia de dos grupos de investigación del TEC liderados por mujeres, el Laboratorio de Microalgas y el de Biotrónica, y un grupo líder a nivel mundial en celdas biosolares, el Laboratorio del Dr. Barry Bruce de la University of Tennessee Knoxville (UTK). Este conjunto propone la producción de PSI a partir de microalgas Arthrospira máxima, la caracterización de sus propiedades optoelectrónicas y su aplicación en celdas solares biosensibilizadas. Las microalgas serán producidas en lagunas grandes expuesta a luz solar natural en el trópico y la extracción de su biomasa se realizará por métodos ya desarrollados por el Laboratorio de Microalgas. La extracción, purificación y caracterización bioquímica de la PSI se realizará por medio de transferencia tecnológica de UTK al TEC. Las propiedades optoelectrónicas de la PSI aislada se caracterizarán por un método dielectroforético novedoso usando electrodos nanodistanciados desarrollado por Dr. Leonardo Lesser-Rojas de la Universidad de Costa Rica. Así se puede estudiar la conductividad de PSI y su interacción con el electrodo, un sistema similar a PSI en una celda bioPV. El grupo de Biotrónica trabajará en avanzar el fotoánodo de la celda biosensibilizada, mejorando la nanoestructura del semiconductor TiO2 y el método de inmovilización con orientación preferencial de la PSI. La tecnología desarrollada en este proyecto tiene como fin realizar una doble cosecha de la energía solar para generación de energía renovable usando la fotosíntesis, primero en el crecimiento de microalgas a partir de nutrientes de aguas residuals y fijación de CO2, y, segundo, generando energía fotovoltaica en las celdas biosolares de PSI. 

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