Diseñan dispositivo que convierte la luz solar, el CO2 y el agua, en combustible limpio

25 de Agosto - Los ingenieros de la Universidad de Cambridge han desarrollado un dispositivo que convierte la luz solar, el dióxido de carbono y el agua en un combustible neutro en carbono, sin la necesidad de componentes eléctricos.

La tecnología podría allanar el camino para la fotosíntesis artificial, replicando la capacidad de las plantas para convertir la luz solar en energía. El nuevo dispositivo utiliza lo que se llama una lámina de fotocatalizador, que aprovecha el poder del sol para convertir CO2 y H2O en O2 y ácido fórmico, un combustible almacenable.

Según un nuevo artículo publicado el lunes en la revista Nature Energy, la tecnología podría implementarse a escalas similares a las de las granjas solares, convirtiendo grandes cantidades de dióxido de carbono en combustible limpio.

"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", Qian Wang, químico de Cambridge y primer autor del nuevo estudio, dijo en un comunicado de prensa.

La separación de subproductos del combustible es un proceso costoso y que consume mucha energía, lo que hace que la producción del llamado combustible limpio no sea tan limpia. "Queremos llegar al punto en que podamos producir de forma limpia un combustible líquido que también se pueda almacenar y transportar fácilmente", dijo Erwin Reisner, profesor de Cambridge y autor principal del artículo.

Un dispositivo de hoja artificial creado por el grupo de investigación de Reisner sirvió de inspiración para el nuevo dispositivo. La hoja artificial convirtió la luz solar, el dióxido de carbono y el agua en un combustible llamado gas de síntesis. La nueva tecnología utiliza una técnica ligeramente diferente para la conservación de energía, produciendo ácido fólico en lugar de gas de síntesis.

En lugar de los componentes de la célula solar utilizados para construir la hoja artificial, los ingenieros se basaron en una serie de fotocatalizadores incrustados en una hoja compuesta de polvos semiconductores. El proceso de producción de láminas de fotocatalizador es económico y se puede escalar fácilmente, según los investigadores.

Los autores del nuevo estudio sugieren que el ácido fórmico producido por el dispositivo puede capturarse en una solución y convertirse fácilmente en una variedad de tipos de combustible.

"Nos sorprendió lo bien que funcionó en términos de su selectividad: casi no produjo subproductos", dijo Wang. "A veces las cosas no funcionan tan bien como esperabas, pero este fue un caso raro en el que realmente funcionó mejor".

Aunque los científicos predicen que su tecnología se puede escalar fácilmente, no está lista para el horario de máxima audiencia. Actualmente están experimentando con diferentes combinaciones de fotocatalizadores para mejorar la estabilidad y eficiencia del dispositivo. "Esperamos que esta tecnología allane el camino hacia la producción de combustible solar sostenible y práctica", dijo Reisner.