Los investigadores han desarrollado una tecnología alimentada por energía solar que puede convertir el dióxido de carbono y el agua en combustibles líquidos que pueden usarse directamente en los motores de los automóviles. Este descubrimiento podría significar energía infinita, limpia y muy barata. ¿Será viable?
Combustible infinito, barato y limpio
Un equipo de científicos de Universidad de Cambridge aprovechó el poder de la fotosíntesis para convertir CO2, agua y luz solar en combustibles multicarbono (etanol y propanol) en un solo paso. Estos combustibles tienen una alta densidad energética y pueden almacenarse y transportarse fácilmente.
A diferencia de los combustibles fósiles, estos combustibles solares generan cero emisiones netas de carbono y son totalmente renovables. Además, a diferencia de la mayoría de los bioetanoles, no requiere el desvío de tierras agrícolas para su producción.
Aunque la tecnología aún se encuentra en etapa de laboratorio, los investigadores dicen que sus "hojas artificiales" representan un paso importante en la transición a una economía basada en combustibles fósiles.
O bioetanol se ha promocionado como una alternativa más limpia a la gasolina, ya que se produce a partir de plantas en lugar de combustibles fósiles. Hoy en día, la mayoría de los automóviles y camiones funcionan con gasolina que contiene hasta un 10 % de etanol (combustible E10). Según el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, alrededor del 45% de todo el maíz cultivado en Estados Unidos se utiliza para la producción de etanol.
Los biocombustibles como el etanol son una tecnología controvertida, principalmente porque ocupan tierras agrícolas que podrían usarse para cultivar alimentos.
dijo Erwin Reisner, director de la investigación.
El grupo de investigación de Reisner, con sede en el Departamento de Química de Yusuf Hamied, lleva varios años desarrollando combustibles sostenibles libres de carbono inspirados en la fotosíntesis, el proceso por el que las plantas convierten la luz solar en alimento, utilizando hojas artificiales.
Hacia la maravilla química
Hasta ahora, estas hojas artificiales solo podían producir sustancias químicas simples como gas de síntesis, una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono que se usa para producir combustibles, productos farmacéuticos, plásticos y fertilizantes. Sin embargo, para que la tecnología sea más práctica, tendría que ser capaz de producir directamente productos químicos más complejos en un solo paso, con energía solar.
El equipo desarrolló un catalizador a base de cobre y paladio. Este catalizador se ha optimizado para permitir que la lámina produzca productos químicos más complejos, especialmente los alcoholes multicarbonados etanol y n-propanol. Ambos alcoholes son combustibles densos en energía que se pueden transportar y almacenar fácilmente.
Otros científicos han tenido éxito en la producción de productos químicos similares utilizando energía eléctrica, pero este es el primera vez que se producen productos químicos tan complejos con una hoja artificial utilizando únicamente la energía del sol.
Encender hojas artificiales con luz solar y obtener combustible líquido a partir de dióxido de carbono y agua es una maravilla química. Normalmente, cuando intentas convertir el CO2 en otro producto químico utilizando un dispositivo de hoja artificial, casi siempre obtienes monóxido de carbono o gas de síntesis, pero en este caso pudimos producir un combustible líquido conveniente utilizando solo la energía del sol. Este es un descubrimiento apasionante que abre nuevas posibilidades en nuestro trabajo.
Dice el Dr. Motiar Rahaman, primer autor del artículo.
Actualmente, el dispositivo es una prueba de concepto y tiene una eficiencia modesta. Los investigadores están trabajando en la optimización de los absorbedores de luz para que puedan absorber mejor la luz solar y en la optimización del catalizador para que se pueda convertir más luz solar en combustible. Además, se requerirá más trabajo para hacer que el dispositivo sea escalable para que pueda producir grandes volúmenes de combustible.
Aunque todavía queda trabajo por hacer, hemos demostrado de lo que son capaces estas hojas artificiales. Es importante mostrar que podemos ir más allá de las moléculas más simples y producir cosas que sean directamente útiles en nuestra transición de los combustibles fósiles.
Concluido Erwin Reisner.
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