La fotosíntesis artificial produce hidrógeno con ayuda de nanopartículas
En el campo de las energías renovables, el hidrógeno se considera una de las esperanzas para utilizar las fuentes de energía abundante allí donde se necesitan con más urgencia. La luz solar o el viento sobrantes pueden utilizarse para crear H2 con el fin de alimentar trenes, propulsar barcos o suministrar electricidad a la red para cuando esté oscuro y no haya viento. Sin embargo, el proceso actual de hidrólisis, es decir, la división del agua mediante un voltaje aplicado, requiere un equipo complejo. Además, la eficiencia resultante es deficiente porque la electricidad se genera primero mediante energía fotovoltaica y luego se utiliza para la producción de hidrógeno.
El ejemplo de la fotosíntesis demuestra que la luz solar por sí sola no basta para descomponer y volver a ensamblar las moléculas. Para ello se necesitan moléculas funcionales o nanopartículas y una estructura de polímeros que garantice la correcta disposición de los componentes individuales.
Investigadores de Japón han conseguido reproducir el principio de la fotosíntesis de tal forma que el CO2 no se convierte en azúcar, sino que el agua se descompone en sus componentes básicos. Para ello se utilizan rutenio y platino, que también se emplean en los catalizadores de los vehículos y en las pilas de combustible. A continuación, se puede generar hidrógeno directamente a partir del agua mediante la radiación solar.
Lo que hace que este proceso sea especialmente notable es la eficacia, que actualmente se dice que está en el rango de la fotovoltaica, es decir, en torno al 20%. Este aspecto es especialmente importante para que el hidrógeno pueda producirse de forma sensata y rentable. Las plantas, por su parte, sólo consiguen convertir el 1% de la energía obtenida de la luz solar en condiciones normales.
Sin embargo, aún quedan algunos obstáculos por superar. Todavía no se ha probado la utilización a gran escala de la tecnología, y la durabilidad del llamado hidrogel también está por demostrar. Y por último, pero no por ello menos importante, el platino y el rutenio no son precisamente elementos comunes. Este último es uno de los elementos más raros de todos.
No son las condiciones ideales, pero algunas incertidumbres no deberían disuadir a los investigadores de la idea de producir hidrógeno utilizando únicamente la luz solar.
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