Científicos del Reino Unido han desarrollado una hoja artificial capaz de generar combustible limpio utilizando energía solar. El producto podría ser un gran avance en el sector solar.
El campo de las hojas artificiales, capaces de realizar fotosíntesis artificial, ganó otro miembro imprescindible: la primera hoja artificial acuática. Esta hoja puede generar combustible limpio utilizando energía solar y agua, las primeras pruebas, realizadas cerca de un río en la universidad de Cambridge, en el Reino Unido, demostraron que las hojas pueden convertir la luz solar en combustible limpio de manera tan eficiente como las hojas de las plantas reales.
La hoja artificial aprovecha varias innovaciones
Esta es la primera vez que se genera un combustible limpio en agua, y si se puede ampliar el proceso, las hojas artificiales se pueden utilizar en vías fluviales contaminadas, en puertos o incluso en el mar, presas y lagunas.
La hoja artificial acuática que genera combustible limpio es el resultado de años de estudio y dedicación del equipo del profesor Erwin Reisner, de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido, que opera en la producción de diversos combustibles utilizando energía solar. De hecho, la hoja artificial aprovecha varias de las innovaciones anteriores del equipo, incluida una hoja artificial que genera gas de síntesis, un reactor solar que genera combustible limpio e incluso una nueva forma de fotosíntesis semiartificial.
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Según Reisner, los estudios tuvieron como objetivo probar hasta qué punto es posible moler los materiales utilizados por estos dispositivos, sin afectar su desempeño. Si fuera posible mitigar los materiales lo suficiente para que sean lo suficientemente ligeros para flotar, esto abriría nuevas posibilidades para el uso de estas hojas artificiales.
La hoja artificial es una película delgada.
El reactor solar que el equipo desarrolló anteriormente genera combustible limpio a partir de la luz solar, CO₂ y agua mediante la combinación de dos absorbentes de luz con los catalizadores apropiados; sin embargo, necesita sustratos de vidrio y revestimientos protectores contra la humedad, lo que hace que el dispositivo sea voluminoso.
El investigador Virgil Andrei, miembro del equipo, se inspiró en la industria electrónica y su incansable búsqueda de la miniaturización, que actualmente utiliza un tipo emergente de semiconductor, llamado perovskita, transformado en películas delgadas para desarrollar circuitos electrónicos flexibles y transparentes.
lo que pasa es que el perovskitas puede generar excelentes celdas solares. Entonces fue suficiente cubrir una lámina artificial de perovskita con capas muy finas de carbono, pero suficientes para repeler el agua, manteniendo el material que absorbe la energía solar a salvo de cualquier humedad. Y esa película delgada reemplazó toda la parte gruesa activa del reactor solar original.
Científicos buscan demostrar la robustez de la tecnología
Las pruebas realizadas con la nueva hoja artificial que genera combustible limpio demostraron que pueden dividir el agua en hidrógeno y oxígeno, o reducir el dióxido de carbono en gas de síntesis, de la misma manera que el reactor original.
Este estudio demuestra que las hojas artificiales son compatibles con las técnicas utilizadas actualmente para su fabricación, mostrando un gran paso hacia la automatización y expansión de la producción de combustible limpio a partir del sol.
Según Andrei, estas láminas combinan los beneficios de la mayoría de las tecnologías de combustibles de energía solar, considerando que logran el bajo peso de las suspensiones de polvo y el alto desempeño de los sistemas cableados.
La misión de los investigadores ahora es mostrar la robustez de la tecnología, que debe operar durante largos períodos sin ser manipulada, y desarrollar formas eficientes de recolectar el combustible limpio, posiblemente hidrógeno solar, generado por los futuros paneles flotantes.