¿Podría la energía del futuro basarse en la fotosíntesis? Una renovada tecnología, denominada la hoja artificial, parece sugerir que sí gracias a los bajos costos obtenidos en investigaciones recientes.
El dispositivo no se parece a la hoja de un roble o de la planta más cercana a usted, sin embargo, es capaz de recrear la función principal de un hoja: la fotosíntesis. Es en realidad un nuevo género de células solares que han introducido en la Reunión Nacional Número 241 de la Sociedad Americana de Química y que aseguran es la solución energética para los hogares pobres en el mundo.
“Una hoja artificial práctica ha sido un santo grial de la investigación para el desarrollo sostenible durante décadas y ahora creemos que lo hemos conseguido. La hoja artificial nos muestra que una promesa en particular puede convertirse en realidad, estamos seguros de que este avance nos ofrece una fuente barata de electricidad para los hogares pobres en países en vías de desarrollo. Nuestra meta es hacer que cada hogar tenga una planta o estación de energía, podemos hasta imaginar pueblos enteros en la India y África adquiriendo energía basada en esta tecnología”, expresó Daniel Nocera, autor principal del trabajo.
La nueva célula solar funciona dividiendo el agua en sus dos componentes: hidrógeno y oxígeno. Creo que es una combinación de la tabla periódica de la química que todos conocemos: H2O. Pues bien, esta nueva célula solar está hecha de silicio, catalizadores y mecanismos electrónicos que se encargan de acelerar reacciones químicas que de otra forma no ocurrirían o lo harían lentamente. La persona coloca la hoja artificial, que tiene el tamaño de un naipe pero aún más delgada, en un galón de agua que se encuentre bajo la luz solar. Los elementos que son separados del agua, es decir, el hidrógeno y el oxígeno, son almacenados en la célula que luego los usa para producir la electricidad.
“La célula de combustible se instala en el techo o al lado de la casa y el aparato producirá suficiente energía para suplir una casa con electricidad durante todo el día”, explica Nocera quien pertenece al Instituto Tecnológico de Massachussets, MIT. “No se trata de un concepto nuevo ya que la primera fue desarrollada por John Turner en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable en Colorado, Estados Unidos. Sin embargo, aunque aquel aparato era lo suficientemente eficiente para llevar a cabo la fotosíntesis, no era práctico para el uso masivo ya que estaba compuesto de metales costosos y era altamente inestable con una duración de tan sólo un día”.
Ahora, el nuevo aparato ha conseguido lo opuesto: está hecho con materiales baratos que se consiguen en todos lados, trabaja bajo condiciones simples y es altamente estable. De hecho, Nocera demostró en el laboratorios que el prototipo de su hoja artificial puede operar continuamente, al menos durante 45 minutos, sin ninguna baja en la actividad.
“La naturaleza funciona impulsada por la fotosíntesis y creo que el mundo del futuro también será impulsado por la fotosíntesis artificial que hemos ideado con esta hoja artificial”, aseguró Nocera.
Ha sido gracias a un descubrimiento reciente que este nuevo dispositivo ha sido posible. Se trata de catalizadores para nada costosos que están hechos de níquel y cobalto y que son capaces de dividir el agua en sus dos componentes bajo condiciones simples. Gracias al desarrollo de esta nueva tecnología, Nocera y su equipo lograron formular la nueva y barata hoja artificial. De hecho, la hoja de Nocera actualmente, es diez veces más eficiente llevando a cabo la fotosíntesis que una hoja natural, la madre naturaleza nunca contó con nuestra complejidad aunque la haya producido, y Nocera es optimista que dentro de poco tiempo será aún más eficiente que la actual.
Recuerden que este año es el año de la química.
http://portal.acs.org/portal/acs/corg/content
http://web.mit.edu/
Por Glenys Álvarez
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