Investigadores de la prestigiosa Universidad de Cambridge han logrado un avance científico revolucionario al desarrollar una tecnología alimentada por energía solar capaz de convertir dióxido de carbono y agua en combustibles líquidos que pueden utilizarse directamente como combustible para automóviles. Según informa el destacado medio científico Nature Energy, este importante logro podría marcar un hito en la transición hacia una economía basada en fuentes de energía más sostenibles.
El equipo de investigadores aprovechó el poder de la fotosíntesis, el proceso mediante el cual las plantas convierten la luz solar en energía, para transformar CO2, agua y luz solar en combustibles multicarbono, específicamente etanol y propanol, en un solo paso. Estos combustibles presentan una alta densidad energética y pueden ser almacenados y transportados de manera eficiente.
Lo más destacado de esta tecnología es que, a diferencia de los combustibles fósiles, los combustibles solares generados no producen emisiones netas de carbono, lo que los convierte en una opción completamente renovable y respetuosa con el medio ambiente. Además, a diferencia de la mayoría del bioetanol producido actualmente, esta nueva tecnología no compite con la producción de alimentos, ya que no requiere tierras agrícolas.
Aunque esta tecnología se encuentra en una etapa inicial de desarrollo en el laboratorio, los investigadores consideran que sus "hojas artificiales" son un paso crucial hacia la adopción masiva de combustibles renovables. El bioetanol, que se produce a partir de plantas, se presenta como una alternativa más limpia a la gasolina. En la actualidad, muchos automóviles y camiones funcionan con gasolina que contiene hasta un 10% de etanol (combustible E10). Estados Unidos lidera la producción mundial de bioetanol, utilizando una gran cantidad de maíz para su fabricación.
El profesor Erwin Reisner, líder del equipo de investigación, resalta que los biocombustibles, como el etanol, han sido objeto de controversia debido a su impacto en la ocupación de tierras agrícolas que podrían destinarse a la producción de alimentos. Es por eso que la tecnología desarrollada por su equipo, basada en hojas artificiales inspiradas en la fotosíntesis, busca ofrecer una solución sostenible y eficiente para la producción de combustibles limpios.
Hasta ahora, las hojas artificiales solo podían producir sustancias químicas simples, como el syngas, una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono utilizada en la producción de diversos productos. Sin embargo, este avance permite que las hojas artificiales produzcan directamente etanol y propanol limpios, sin necesidad de un paso intermedio para la producción de gas de síntesis.
El catalizador utilizado, basado en cobre y paladio, fue optimizado para permitir la producción de sustancias químicas más complejas. Los investigadores destacan que este es el primer caso en el que una hoja artificial es capaz de producir sustancias químicas de alta complejidad utilizando únicamente la energía solar. El proceso consiste en hacer brillar la luz solar sobre las hojas artificiales, lo cual permite la conversión directa de CO2 y agua en combustible líquido.
Si bien el dispositivo actual es un prototipo y muestra una eficiencia modesta, los investigadores están trabajando en la mejora de los absorbedores de luz para optimizar la absorción de energía solar y en el desarrollo de un catalizador más eficiente. Asimismo, el objetivo es lograr que el dispositivo sea escalable y capaz de producir grandes volúmenes de combustible de manera comercial.
El profesor Reisner enfatiza que, aunque aún hay desafíos por superar, este logro demuestra el potencial de las hojas artificiales para producir sustancias químicas prácticas y útiles en el camino hacia la reducción de la dependencia de los combustibles fósiles. El avance científico es una clara señal de que es posible alcanzar soluciones innovadoras y sostenibles que nos alejen de los combustibles contaminantes y contribuyan a un futuro energético más limpio y respetuoso con el medio ambiente.
