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martes, 26 de enero de 2016

LLEGA LA FOTOSÍNTESIS ARTIFICIAL

¿Y si en lugar de recurrir a los combustibles fósiles, al viento o a la energía nuclear pudiéramos obtener energía usando hojas como las que usan las plantas verdes para atrapar la energía del Sol? Es lo que acaba de lograr Daniel Nocera (Massachusetts), que se acerca así al descubrimiento de la fotosíntesis artificial. Durante la reunión de la Sociedad Americana de Química, Nocera y su equipo han presentado una célula solar avanzada del tamaño de un naipe que simula el proceso que las plantas verdes utilizan para convertir la luz solar y el agua en energía.


Esta hoja artificial resulta especialmente prometedora como una fuente barata de energía eléctrica para los hogares en los países en desarrollo. Su objetivo es hacer de cada hogar su propia central eléctrica.

El dispositivo no se parece a las hojas producidas por la naturaleza que los científicos han utilizado, sin embargo, como modelos en sus esfuerzos para desarrollar este nuevo tipo de células solares. Fabricada a partir de un chip de silicio, componentes electrónicos y catalizadores, sustancias que aceleran las reacciones químicas que de otro modo no ocurrirían o funcionarían con lentitud. Situado en un recipiente con 3,7 litros de agua y recibiendo luz brillante del sol, el dispositivo podría producir energía suficiente como para abastecer una casa en un país en desarrollo con electricidad durante un día. Lo hace mediante la división del agua en sus dos componentes: hidrógeno y oxígeno.

Podrías ponerla en una botella de agua, colocarlo mirando al sol, y veríamos burbujas de hidrógeno y oxígeno emergiendo. La química del dispositivo, que utiliza silicio, níquel y cobalto, emula a la de las plantas, que usan energía de la luz solar para producir electrones y cargas positivas dentro de la hoja, y luego dividen el agua en oxígeno e hidrógeno, este último atrapado en carbohidratos. "Nos demos cuenta o no, las hojas están cargadas de electricidad", dice Nocera.

Para entender a qué se enfrentan los investigadores hay que tener en cuenta que la principal diferencia entre la fotosíntesis natural y la artificial es que mientras las plantas, algas y bacterias captan la luz solar y la almacenan en forma de azúcares que consumen las células, en el laboratorio la energía se almacena en moléculas de hidrógeno. Esto es importante porque el hidrógeno es un combustible limpio, que cuando se quema solo genera agua, y puede ser almacenado. Lo que el equipo de Utschig ha hecho es observar con técnicas espectroscopía óptica y de resonancia paramagnética este movimiento de los electrones de un modo que no se había observado antes. Una vez que no lo analicen sabrán dónde se pierde eficiencia y podrán perfeccionar el proceso para lograr que la fotosíntesis artificial sea una realidad.

122 millones de dólares invertidos en el Joint Center for Artificial Photosynthesis y ocho equipos de investigadores dedicados en exclusiva a desarrollar la fotosíntesis artificial dan la idea de que Estados Unidos apuesta de lleno por este futuro energético.
La nueva hoja de Nocera, está hecha a partir de materiales de bajo costo ampliamente disponibles. Y en estudios de laboratorio, el investigador demostró que un prototipo de la hoja artificial podría funcionar de forma continua durante al menos 45 horas sin disminución de la actividad. Además, en este momento la hoja artificial es aproximadamente 10 veces más eficiente en la realización de la fotosíntesis que una hoja natural.

Fuente: EL PAÍS.

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