Hemos progresado mucho con la energía sostenible en los últimos años, pero todavía queda mucho trabajo por hacer. Ahora, hay noticias alentadoras sobre el desarrollo de una “hoja artificial” que podría conducir a la producción de combustible sintético verdaderamente “limpio”:
En este caso, el paso clave hacia este resultado es la producción sostenible de gas de síntesis (o gas de síntesis), una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono. Actualmente, el gas de síntesis se usa ampliamente en la producción de varios combustibles, medicamentos, plásticos y fertilizantes; se puede producir de diferentes maneras, pero generalmente involucra los productos restantes de carbón o materiales a base de petróleo. Por lo tanto, el producto final no siempre es carbono neutral. El nuevo dispositivo de hojas está sumergido en agua y alimentado por la luz solar, pero aún puede funcionar en días nublados; puede producir gas de síntesis sostenible sin liberar dióxido de carbono al aire. “Puede que no haya oído hablar del gas de síntesis en sí mismo, pero consume productos creados con esto todos los días”, dice el químico de la Universidad de Cambridge, Erwin Reinser. “Ser capaz de producirlo de manera sostenible sería un paso clave para cerrar el ciclo global del carbono y crear una industria química y de combustibles sostenible“. La hoja imita la fotosíntesis que vemos en las plantas, combinando luz entrante, agua y dióxido de carbono con un catalizador de cobalto llamado perovskita:
En el otro extremo obtenemos hidrógeno y monóxido de carbono, que luego puede producir gas de síntesis. Aunque la eficiencia de la máquina es baja en este momento, debería ser posible mejorarla con más investigación. Es la combinación única de materiales y catalizadores, dicen los científicos, lo que coloca su sistema frente a dispositivos similares. “No está limitado a usar esta tecnología solo en países cálidos, ni a administrar el proceso solo durante los meses de verano”, dice el químico Virgil Andrei de la Universidad de Cambridge. “Se puede usar desde el amanecer hasta el anochecer, en cualquier parte del mundo”. Obviamente, esto es importante en aquellas partes del mundo donde la electricidad estable o un suministro confiable de luz solar no siempre están garantizados. Y aunque las fuentes de energía renovables como la eólica y la solar están mejorando cada vez más en la producción de electricidad para nosotros, las necesidades energéticas del mundo van mucho más allá de la electricidad:
el transporte pesado, el transporte marítimo y los viajes aéreos son todo lo que se necesita. combustibles más limpios, que es donde podría entrar esta hoja artificial. En términos de esta nueva investigación, los miembros del equipo afirman tener confianza en sus catalizadores y su combinación de materiales y que son un buen augurio para el futuro; al final, el gas de síntesis puede no ser necesario como una etapa intermedia y la producción podría continuar directamente al combustible líquido neutral en carbono. “Lo que nos gustaría hacer a continuación, en lugar del primer gas de síntesis y luego convertirlo en combustible líquido, es hacer que el combustible líquido esté a un paso del dióxido de carbono y el agua“, dice Reisner. La investigación fue publicada en Nature Materials.
Reference:
Virgil Andrei , Bertrand Reuillard and Erwin Reisner. ‘Bias-free solar syngas production by integrating a molecular cobalt catalyst with perovskite-BiVO4 tandems.’ Nature Materials (2019). DOI: 10.1038/s41563-019-0501-6
