MADRID, 22 Ene. (EUROPA PRESS) -
El plomo de los compuestos de perovskita organometálicos presentes en las células solares puede ser absorbido de forma particularmente fácil por las plantas, un riesgo para introducir un umbral seguro.
Es el hallazgo de un estudio realizado por el investigador del Centro Helmholtz de Berlín para Materiales y Energía (HZB) Antonio Abate con colegas en China e Italia, publicado en 'Nature Communications'.
Ciertos compuestos de perovskita son considerados como una gran esperanza para mejores células solares y, sobre todo, incluso más baratas. Su red cristalina está formada por cationes orgánicos de metilamonio (MA+) rodeados de átomos de metales pesados plomo o estaño) y átomos como el yodo.
Las mejores células solares de perovskita de hoy se realizan con plomo. En solo diez años de investigación, la eficiencia de estas células solares en el laboratorio se ha incrementado del 4 por ciento en 2009 a más del 25 por ciento en 2019. Pero el plomo es tóxico y no debe entrar en la cadena alimentaria, aunque se necesita muy poco plomo para un módulo solar: un módulo solar de perovskita de metro cuadrado contiene solo 0,8 gramos de plomo, que es muy poco en comparación con otras fuentes técnicas de plomo (por ejemplo, en baterías).
Ahora, el equipo dirigido por el profesor Antonio Abate del HZB ha diseñado un estudio para investigar este riesgo. Cooperaron con científicos de plantas de la Universidad de Agricultura y Silvicultura de Fujian (China), donde se llevaron a cabo los experimentos, y con un grupo de la Universidad de Nápoles (Italia).
Los expertos en plantas prepararon muestras de suelo contaminado con diferentes concentraciones de plomo de las células solares de perovskita u otras fuentes de plomo y cultivaron diferentes plantas.
Después de un período de crecimiento, analizaron el contenido de plomo en las hojas y otras partes de la planta y descubrieron que el plomo de las células solares de perovskita es diez veces más biodisponible que el plomo de otras fuentes industriales.
"Y lo que es más, la capacidad de absorción del plomo aumenta con la concentración de perovskita en el suelo", destaca el doctor Qiong Wang, del equipo de Abate. "Esto podría estar relacionado con el hecho de que los cationes orgánicos en la perovskita cambian el contenido de PH del sugiere que estos suelos muestran que no podemos considerar a la perovskita como otro contaminante de plomo", añade Abate.
Abate, que obtuvo una beca de investigación europea, está trabajando en el desarrollo de células solares de perovskita sin plomo que contienen estaño, que también es altamente tóxico, aunque reacciona muy rápidamente a formas no solubles en agua.
Una serie de experimentos con plantas de menta en suelo contaminado con estaño mostró que las plantas absorben solo una pequeña cantidad. Sin embargo, las células solares de perovskita sin plomo aún no alcanzan las altas eficiencias de las células solares que contienen plomo y también tienen problemas aún mayores con la estabilidad.
El HZB tiene una gran experiencia en el campo de las células solares de perovskita con o sin plomo. "Tenemos que investigar esta clase de materiales de manera muy amplia --señala Abate--. Por supuesto, es importante aumentar la eficiencia y la estabilidad a largo plazo, pero también debemos asegurarnos de que estos materiales no representen un riesgo para el medio ambiente".