Desarrollan dispositivo convierte luz solar, agua y CO2 en combustible limpio

Un equipo multidisciplinar de investigadores ha desarrollado un dispositivo que transforma la luz del sol, el dióxido de carbono (CO2) y el agua en combustible de carbono neutro, y lo hace, además, sin la ayuda de catalizadores o electricidad.

Este dispositivo autónomo e inalámbrico, desarrollado por científicos de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), supone un avance significativo hacia la fotosíntesis artificial, el proceso que imita la capacidad de las plantas para convertir la luz solar en energía.

Y es que, recoger energía solar para convertir el dióxido de carbono en combustible es una prometedora forma de reducir las emisiones de carbono y acabar con la dependencia de los combustibles fósiles, pero, hasta ahora, ningún método de fotosíntesis artificial había logrado crear energía renovable sin emplear catalizadores, que suelen ser caros y tóxicos.

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El dispositivo creado por el equipo de Cambridge es capaz de transformar la luz solar, el dióxido de carbono y el agua en oxígeno y ácido fórmico, un combustible almacenable que se puede usar directamente o transformarse en hidrógeno.

Los resultados, publicados en la revista Nature Energy, podrían emplearse a gran escala en "granjas" de energía similares a las plantas solares y producir combustible limpio a partir de la luz solar y el agua.

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"No ha sido nada fácil lograr la fotosíntesis artificial para convertir la mayor cantidad posible de luz solar en combustible, en lugar de quedarse con muchos residuos", explica Qian Wang, investigadora del Departamento de Química de Cambridge y primera autora del trabajo.

"Almacenar combustibles gaseosos y separar los subproductos puede ser complicado. Queremos llegar a ser capaces de producir limpiamente un combustible líquido que además pueda ser fácilmente almacenado y transportado", apunta Erwin Reisner, autor principal del artículo.

En 2019, el grupo de Reisner ya desarrolló un reactor solar basado en un diseño de una 'hoja artificial', que también utiliza la luz solar, el dióxido de carbono y el agua para producir un combustible, conocido como gas de síntesis.

La nueva tecnología tiene un aspecto y un comportamiento bastante similar al de la hoja artificial, pero funciona de forma diferente y, además, produce ácido fórmico, que puede acumularse en solución y convertirse con procesos químicos en distintos tipos de combustible.

Además, esta nueva tecnología es más robusta y produce un combustible limpio que es más fácil de almacenar y que tiene potencial para producir productos de combustible a escala.

La unidad de prueba mide 20 centímetros cuadrados, pero los investigadores creen que sería relativamente sencillo fabricarla de varios metros cuadrados.

Los investigadores, en colaboración con el equipo de Kazunari Domen, de la Universidad de Tokio, trabajan ahora para optimizar aún más el sistema y mejorar su eficiencia.

"Esperamos que esta tecnología allane el camino hacia una producción de combustible solar sostenible y práctica", subraya Reisner.