Un innovador dispositivo convierte el agua y el dióxido de carbono en combustible, sin otra energía que la luz solar.
Si hace poco hablábamos de un proyecto tecnológico que aprovechaba las enzimas de las espinacas para convertir dióxido de carbono en fertilizante, esta vez se trata de un sistema más sencillo si cabe. Nos referimos a una tecnología que, sin más recursos que la luz del sol y el agua, genera oxígeno y ácido fórmico, un combustible líquido de elevada densidad que se puede almacenar o convertir en hidrógeno. Sin embargo, en el fondo, no es una técnica demasiado novedosa: las plantas llevan haciéndolo millones de años. En realidad, la mejor descripción de este proceso es «fotosíntesis artificial”. Y es un poco un santo grial de la ciencia, ya que lograría replicar uno de los mecanismos básicos de la naturaleza para generar energía. Hasta ahora, las técnicas empleadas no habían logrado una conversión eficiente sin generar residuos.
Por suerte, la Universidad de Cambridge ha anunciado recientemente que ha logrado desarrollar un dispositivo inalámbrico que realiza esa transformación del dióxido de carbono en combustible aprovechable. Los resultados, publicados en la revista Nature Energy, indican que el nuevo proceso puede generar combustible limpio de manera eficiente. El dispositivo es una lámina fotocatalítica que se fabrica con polvos semiconductores con un coste de fabricación reducido. A continuación, se añade un catalizador basado en cobalto, aunque los investigadores ya están explorando otros catalizadores que puedan producir distintos tipos de combustible. La lámina se sumerge en agua con dióxido de carbono y, al exponerse a la luz solar, libera electrones que se combinan con el dióxido de carbono y los protones del agua para generar ácido fórmico.
El prototipo inicial es una unidad de veinte centímetros cuadrados, aunque la sencillez de producción le confiere una gran escalabilidad. Técnicamente, no sería difícil fabricar dispositivos de varios metros cuadrados que se convirtieran en las granjas solares del siglo XXI. Por ahora, los desarrolladores están trabajando en mejorar la eficiencia energética del sistema. No obstante, apuntan que los resultados iniciales son mucho mejores de lo esperado y que los residuos producidos son prácticamente nulos.
Todo empezó con una hoja artificial
Esta no es la primera experiencia del equipo de investigación de la Universidad de Cambridge con la fotosíntesis artificial. Como suele suceder en la ciencia, el nuevo logro es fruto de una iteración sobre una tecnología previa. Ya en 2019 el mismo equipo anunció el desarrollo de una hoja artificial capaz de generar sintegás, un gas sintético. Este prototipo requería diversos componentes, lo que dificultaba la producción, aunque demostró la viabilidad del principio básico.
Por supuesto, hay otros investigadores estudiando las posibilidades de la fotosíntesis artificial. Uno de ellos, perteneciente a la Universidad de Singapur, anunció hace pocos años un prototipo capaz de producir compuestos químicos de aprovechamiento industrial a temperatura ambiente. También basado en luz solar y agua, la diferencia es que requería el uso de presión. Además, el gas generado era el etileno, un hidrocarburo utilizado principalmente en la producción de polietileno y un gran número de plásticos.
Las iniciativas de las universidades de Cambridge y Singapur, junto con otros equipos a lo largo y ancho del mundo, demuestran que se trata de una tecnología prometedora. Puede que, en última instancia, el reino vegetal sea la clave para una nueva generación de energías renovables. Como dicen los investigadores de Cambridge, las plantas llevan millones de años aprendiendo a procesar y almacenar energía.
Fuente: Science Daily, BBC
