Un grupo de científicos de la Universidad de Cambridge han desarrollado un dispositivo independiente que convierte la luz solar, el CO2 y el agua en un combustible neutro en carbono, sin necesidad de componentes adicionales ni electricidad.
El dispositivo representa un paso significativo hacia el logro de la fotosíntesis artificial, un proceso que imita la capacidad de las plantas para convertir la luz solar en energía.
Se trata de una tecnología avanzada que consiste en «fotocopias» y convierte la luz solar, el dióxido de carbono y el agua en oxígeno y ácido fórmico, un combustible almacenable que puede usarse directamente o convertirse en hidrógeno.
Los resultados, han sido publicados en la revista Nature Energy. Representa un nuevo método para la conversión de dióxido de carbono en combustibles limpios.
El dispositivo inalámbrico podría ampliarse y usarse en plantas de energía similares a los parques solares, produciendo combustible limpio utilizando luz solar y agua.
La recolección de energía solar para convertir el dióxido de carbono en combustible es una forma prometedora de reducir las emisiones de carbono y dejar de usar combustibles fósiles.
No obstante, es un desafío producir estos combustibles limpios sin subproductos no deseados.
El Dr. Qian. Wang del Departamento de Química de Cambridge, ha señalado que «ha sido difícil lograr la fotosíntesis artificial con un alto grado de selectividad, por lo que está convirtiendo la mayor cantidad de luz solar posible en el combustible que desea, en lugar de quedarse con una gran cantidad de desechos».
«Además, el almacenamiento de combustibles gaseosos y la separación de subproductos pueden ser complicados; queremos llegar al punto en el que podamos producir de forma limpia un combustible líquido que también se pueda almacenar y transportar fácilmente”, ha dicho el profesor Erwin Reisner, director del proyecto.
Qué es el ácido fórmico
El ácido fórmico, que a su vez se le conoce como ácido metanoico; es un ácido de origen biológico que está compuesto por un átomo de carbono unido a dos moléculas de oxígeno, y dos de hidrógeno, lo que lo convierte en uno de los más simples entre los ácidos.
En 2019, investigadores del grupo de Reisner desarrollaron un reactor solar basado en un diseño de ‘hoja artificial’, que también utiliza luz solar, dióxido de carbono y agua para producir un combustible, conocido como gas de síntesis.
La nueva tecnología desarrollada por Cambridge se ve y se comporta de manera bastante similar a la ‘hoja artificial’, pero funciona de manera diferente y produce ácido fórmico.
El ácido fórmico es naturalmente un líquido incoloro con cierta semejanza al vinagre. Este líquido consigue su punto de congelación a los 8.3°C (46.9° Fahrenheit) y de ebullición a los 100.7°C (213,3°Fahrenheit).
Aunque es un ácido orgánico fuerte o relativamente fuerte, se corroe sencillamente ante la acción de oxidantes suaves.
El ácido fórmico, es una sustancia muy fascinante por sus usos en diferentes industrias como la agricultura y la medicina. Además produce algunos efectos e interacciones muy interesantes.
Está considerado como uno de los ácidos orgánicos más sencillos que existen.
El ácido fórmico y sus derivados reciben el nombre de formiatos y se encuentra entre ellos el hierro, la cocaína, el sodio o el mercurio.
Hoy día tiene diversas aplicaciones, como en farmacéutica, para elaborar medicamentos que eliminen verrugas o callosidades, en cueros para eliminar grasas y pelos, en ganadería, impidiendo el crecimiento de bacterias patógenas, o en petroleras y gasíferas, para estimular la perforación de los pozos y reduciendo la corrosión.
La fotosíntesis artificial
Es todo un desafío producir combustibles limpios sin subproductos no deseados que son costosos y complicados de eliminar.
«Ha sido difícil lograr la fotosíntesis artificial con un alto grado de selectividad, por lo que está convirtiendo la mayor cantidad de luz solar posible en el combustible que se desea, en lugar de quedarse con una gran cantidad de desechos», explicó Qian Wang, coautor del trabajo de Cambridge.
El objetivo está claro: «Queremos llegar al punto en que podamos producir de forma limpia un combustible líquido que también se pueda almacenar y transportar fácilmente», añade Erwin Reisner quien en 2019 desarrolló junto a su equipo el reactor solar basado en el diseño de ‘hoja artificial’.
El dispositivo funcional actual tiene solo 20 cm2, pero los expertos creen que crear celdas más grandes no será complicado de crear.
Ha esta prometedora tecnología le queda mucho para que alcance el mercado masivo. Pero siguen buscando diferentes opciones y mejorando el dispositivo, por lo que será cuestión de tiempo para concretar la fotosíntesis artificial a escala mayor.
