Desde su aparición en nuestro planeta, las plantas han sabido aprovechar la energía del sol para transformarla en energía química. En la actualidad, un grupo de científicos está desarrollando la llamada fotosíntesis artificial,la cual imita el aprovechamiento energético de las plantas. En este artículo, conocerás cómo funciona este proceso y por qué es tan importante para el futuro de la energía en el mundo.
¿Qué es la fotosíntesis artificial?
Las plantas, a través de la clorofila, capturan la luz solar y la utilizan para transformar el agua y el dióxido de carbono (CO2) en azúcares, que son sus alimentos. Y dichos alimentos son combustibles biológicos que proporcionan la energía necesaria para que estas y los animales que les consumen, directa o indirectamente, realicen todas sus funciones vitales.
La fotosíntesis artificial busca imitar a la fotosíntesis natural realizada por las plantas, pero en lugar de producir azúcares, genera combustibles limpios como el hidrógeno, hidrocarburos ligeros o alcoholes. De esta forma, con ella no solo se generan combustibles más ecológicos, sino que en el proceso se puede captar CO2 de la atmósfera, colaborando con la disminución del cambio climático.
La fotosíntesis artificial se basa en el uso de fotocatalizadores, que son sustancias que, al recibir la luz solar, liberan electrones que se utilizan para romper las moléculas de agua y obtener hidrógeno. Las moléculas de hidrógeno liberadas se combinan con el dióxido de carbono para generar metano (hidrocarburo) o metanol (alcohol), según la técnica aplicada. Y, replicando el ancestral arte de magia que realizan las plantas, obtenemos un combustible limpio y renovable.
En la actualidad, la fotosíntesis artificial ha logrado eficiencias de conversión de energía solar que oscilan entre el 10 y el 20%. Todo un éxito, si tenemos en cuenta que la fotosíntesis natural de las plantas tiene una eficiencia de conversión de energía solar de alrededor del 3 al 6%.
Esta tecnología augura un futuro prometedor, siempre que se pueda mejorar aún más la eficiencia y se encuentren catalizadores que sean altamente eficientes, duraderos y económicos. Además, es necesario optimizar el diseño de los sistemas de fotosíntesis artificial para maximizar la captura y utilización de la luz solar.
España a la cabeza de la fotosíntesis artificial
España, con su gran cantidad de horas de sol, tiene un papel fundamental que jugar en el desarrollo y la implementación de la fotosíntesis artificial. Ya existen varios grupos de investigación y empresas que están trabajando en esta tecnología, tales como el Instituto Catalán de Investigación Química (ICIQ-CERCA).
El equipo catalán del ICIQ-CERCA ha desarrollado un dispositivo con una eficiencia de conversión solar a combustible de más del 10 % que no emplea materiales críticos, es decir, materiales muy costosos. Resultados como este hacen que la tecnología de la fotosíntesis artificial se torne cada día menos costosa, y con ello mejore su factibilidad económica.
Ventajas que ofrece la fotosíntesis artificial
En nuestro planeta Tierra, la fuente de energía más abundante que tenemos es la solar, y la fotosíntesis artificial nos permite aprovecharla de forma ilimitada. Y todas las regiones del planeta que posean una adecuada incidencia de luz solar pueden aprovecharla, reduciendo la dependencia energética de otros países.
Por otra parte, esta tecnología puede ayudar a disminuir la dependencia de los combustibles fósiles y, con ello, combatir el cambio climático y la polución del aire. Y como permite captar el dióxido de carbono para generar combustibles limpios,su huella de carbono es relativamente baja.
La fotosíntesis artificial es una de las tecnologías más prometedoras para el futuro de la energía. Con el apoyo gubernamental y del sector privado, esta tecnología puede hacer realidad un futuro más limpio, sostenible y próspero para el mundo.
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Fuente: https://www.pexels.com/es-es/foto/modelo-estampado-ciencia-celula-11198507/