Saltar o menú de navegación e ir ao contido

EROSKI CONSUMER, o diario do consumidor

Buscador

logotipo de fundación

Canles de EROSKI CONSUMER


Estás na seguinte localización: Portada > Medio ambiente > Enerxía e ciencia

Este artigo foi traducido por un sistema de tradución automática. Máis información, aquí.

Fotosíntesis artificial: o futuro dunha enerxía limpa?

O seu desenvolvemento estendería o uso da luz solar e o hidróxeno como sistema enerxético ecolóxico, e reduciría ademais os efectos do cambio climático

O segredo dunha enerxía limpa, barata e inesgotable podería atoparse nas plantas. Científicos de todo o mundo están a tratar de reproducir en laboratorio o proceso da fotosíntesis. Se o conseguen, podería servir para xeneralizar un sistema enerxético ecolóxico baseado no hidróxeno e a enerxía solar, capaz mesmo de combater os efectos do quecemento global ao reducir o dióxido de carbono (CO2) da atmosfera.

Img placas solares01

A fotosíntesis é un proceso esencial para a vida na Terra, xa que permite a plantas, algas e algunhas bacterias utilizar a luz solar para transformar a auga en osíxeno e hidróxeno. Este último elemento reacciona co CO2 e axuda a sintetizar carbohidratos, que serven aos devanditos organismos para almacenar enerxía.

Se cambiamos planta por, por exemplo, coche de hidróxeno, o sistema podería servir para xerar enerxía de forma ecolóxica e barata. Diversos equipos de investigación internacionais traballan para facelo realidade, e neste sentido, as noticias con avances no campo da fotosíntesis artificial son cada vez máis numerosas.

Recentemente, un grupo de científicos internacionais coordinados desde a Universidade australiana de Monash utilizou manganeso para extraer o hidróxeno e o osíxeno da auga utilizando enerxía solar e electricidade cunha potencia de 1,2 voltios. O sistema, que se detalla na revista científica alemá Angewandte Chemie, conta cunha capa de Nafion un condutor de protones para formar unha membrana ultradelgada que agrupa as partículas de manganeso. Ao pasar auga pola membrana e expola á luz se oxida, creando protones e electróns, o que se utiliza para extraer hidróxeno.

As noticias con avances no campo da fotosíntesis artificial son cada vez máis numerosasNo Instituto Tecnolóxico de Massachusetts (MIT), o químico Daniel Nocera creou un catalizador de cobalto e fósforo que escinde a auga a temperatura ambiente. Nocera asegura que o seu descubrimento, publicado na revista Science, suporá un maior desenvolvemento da tecnoloxía solar fotovoltaica. Ademais de ter un custo moi baixo, afirma, permitirá aproveitar o exceso de enerxía solar durante a noite para, por exemplo, recargar nos fogares células de combustible para fornecer enerxía a electrodomésticos ou a un coche eléctrico.

Neste sentido, o desenvolvemento de novos materiais e catalizadores que permitan a fotosíntesis artificial centra o traballo de varios equipos. Por exemplo, en Alemaña, científicos do Centro de Investigación Jülich sintetizaron un complexo de óxido de metal inorgánico estable que posibilita unha rápida e efectiva oxidación da auga. E no Instituto Max Planck, un equipo dirixido por Markus Antonietti activou con éxito CO2 para usalo nunha reacción química usando nitrito de carbono grafítico, un novo tipo de catalizador libre de metal.

Noutra vía de investigación, un equipo da Universidade de California en Berkeley, dirixido polo físico químico Graham Fleming traballa para descubrir como as plantas transfiren a enerxía a través dunha rede de pigmento-proteína con case un cento por cento de eficiencia. Nun recente artigo do Biophysical Journal explican que, tras rastrexar o fluxo de enerxía mediante unha técnica baseada no láser, lograron por primeira vez conectar devandito fluxo a funcións de transferencia enerxética, o que na súa opinión constitúe unha liña de investigación moi prometedora.

Pola súa banda, os químicos James Muckerman e Dmitry Polyansky, do Laboratorio Nacional Brookhaven, pertencente ao Departamento de Enerxía de EE.UU., proban un catalizador de rutenio que permita tamén esa conversión da auga.

Solucións nanotecnológicas

A nanotecnoloxía podería ser crucial para facer posible a fotosíntesis artificial. Así o cre un equipo de investigadores da Universidade Hebei Normal de Ciencia e Tecnoloxía en Qinhuangdao, China, que afirma solucionar un paso crave que se resistía ata agora no devandito obxectivo. Grazas a unha estrutura de nanotubos de carbono, os científicos chineses han recreado o sistema de electróns múltiple, que na fotosíntesis natural posibilita a enerxía para reaccións como a síntese dos carbohidratos.

Segundo os seus responsables, o sistema, publicado na revista ChemPhysChem foi desenvolvido en principio para aumentar a eficiencia do proceso de transformación da enerxía solar en electricidade, aínda que cren que podería ser a clave para a fotosíntesis artificial

Na Universidade de Kyoto, un grupo de enxeñeiros dirixido por Hideki Koyanaka creou un material a partir dunha técnica que permite producir nanopartículas moi puras de dióxido de manganeso. Os seus responsables afirman que permitirá a produción de sistemas baratos e eficaces para sintetizar azucres e etanol a partir da luz e do CO2, diminuíndo de paso a cantidade de emisións deste gas á atmosfera. Polo momento, os investigadores nipóns planean comercializalo en pequenos dispositivos para reducir o CO2 de coches ou fábricas.

Dificultades por salvar

Img
A pesar dos constantes e cada vez máis numerosos avances, a fotosíntesis artificial como proceso enerxético generalizable e económico ten un longo camiño que percorrer. Os sistemas desenvolvidos polo momento aínda se atopan nunha fase inicial, e son varias as dificultades que teñen que salvar.

Por exemplo, os catalizadores que poderían ser a base do proceso enerxético funcionan, pero aínda son pouco eficientes e lentos. Ademais, algún dos pasos da fotosíntesis natural, aínda que xa empezan a ser reproducidos, aínda se resisten. Noutros casos, o proceso de oxidación da auga produce sustancias agresivas, un problema que as plantas resolven reparando e substituíndo os seus catalizadores naturais constantemente.

Pódeche interesar:

Infografía | Fotografías | Investigacións