Ingeniería
Obtención limpia de combustible de hidrógeno mediante fotosíntesis artificial
Un nuevo dispositivo capaz de ejecutar artificialmente pero de manera estable la fotosíntesis duplica la eficiencia de aprovechamiento de la luz solar para descomponer agua tanto dulce como salada, liberando de ella hidrógeno que puede ser empleado en células de combustible.
El aparato podría ser reconfigurado para convertir dióxido de carbono en combustible.
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El hidrógeno es el combustible más limpio, dado que solo emite agua durante su utilización como tal. Pero su producción no siempre es respetuosa con el medio ambiente. Los métodos convencionales requieren gas natural o energía eléctrica. El método avanzado que se emplea en el nuevo dispositivo solo utiliza agua y luz del Sol.
El aparato ideado por el equipo de Zetian Mi, de la Universidad McGill en Canadá (ahora en la Universidad de Michigan en Estados Unidos), está hecho a partir de los mismos materiales ampliamente usados en células solares y muchos componentes electrónicos, incluyendo el silicio y el nitruro de galio (con presencia habitual en LEDs).
Con un diseño ya listo para su uso en la industria, y su ventaja de poder operar sin necesitar nada más que luz solar y agua de mar, el dispositivo promete ser la base para iniciar la producción a gran escala de combustible de hidrógeno limpio.
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La imagen de microscopio electrónico coloreada muestra las "torres" de nitruro de galio del dispositivo de fotosíntesis artificial. Estas nanoestructuras descomponen las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno, produciendo así, de manera limpia, hidrógeno utilizable como combustible. (Foto: Faqrul A. Chowdhury, McGill University)
Los anteriores dispositivos solares para descomposición directa del agua han alcanzado hasta la fecha poco más de un 1 por ciento de eficiencia estable en la obtención de hidrógeno a partir de agua dulce o salada. Otros métodos tienen la desventaja de usar materiales costosos, ineficientes o inestables, como el dióxido de titanio, y también podrían implicar la adición de soluciones muy ácidas para alcanzar eficiencias más altas.
Mi y sus colegas, sin embargo, han conseguido una eficiencia de más del 3 por ciento en las pruebas con la versión inicial de la tecnología. Se considera que un 5 por ciento de eficiencia es el umbral para la comercialización, pero el equipo de Mi está intentando llegar a una eficiencia de entre el 20 y el 30 por ciento.
