Universidad de Linköping trabaja en generar energía a partir de la luz solar
Toda la energía que utilizamos en la Tierra proviene del Sol / Foto: Pixabay / Archivo
Toda la energía que utilizamos en la Tierra proviene del Sol. El principio es simple. Las plantas utilizan la luz solar y el dióxido de carbono para producir azúcares. Generan energía mientras liberan oxígeno a la atmósfera. Los humanos, para producir energía, liberamos dióxido de carbono. ¿Y si hacemos como el reino vegetal? Un equipo científico parece haber dado con la respuesta.
Los animales herbívoros comen pasto y luego los carnívoros se alimentan de ellos. Cuando mueren, esa energía queda almacenada en sus restos. Por esta razón, siempre estamos utilizando energía solar. Ya sea que quememos carbón, llenemos nuestros coches con gasolina refinada del petróleo, arrojemos leños a una chimenea, encendamos una estufa a gas o hasta cuando se usaba aceite de ballena para la viejas lámparas de alumbrado. Pero este método (que requiere de intermediarios) tiene efectos devastadores en términos ambientales.
Desde hace tiempo se busca un método viable y práctico para emular la fotosíntesis, el método que utilizan las plantas para capturar el dióxido de carbono del aire y producir combustibles químicos, como el metano, el etanol y el metanol. Reproducir esta reacción permitiría conseguir una fuente eficaz de combustible renovable.
Un nuevo paso
Un equipo de la Universidad de Linköping, en Suecia, trabaja con ese objetivo y ya ha obtenido resultados prometedores. El nuevo método para obtener combustibles renovables a partir de materias primas y energía solar se encuentra en fase de investigación, pero el objetivo a largo plazo de los científicos es que la técnica sea tanto eficiente como rentable.
Intentan convertir el dióxido de carbono (un gas de efecto invernadero) en combustible utilizando la energía de la luz solar. Los resultados recientes han demostrado que es posible producir selectivamente metano, monóxido de carbono o ácido fórmico a partir de dióxido de carbono y agua. El estudio fue publicado en la revista científica ACS Nano.
Un triunfo ambiental
«Convertir el dióxido de carbono en combustible con la ayuda de la energía solar podría contribuir al desarrollo de fuentes de energía renovable y reducir el impacto en el clima de la combustión de combustibles fósiles», dijo Jianwu Sun, profesor titular del Departamento de Física, Química y Biología en la Universidad de Linköping y jefe del equipo de investigación.
El estudio se basa en el uso del grafeno, uno de los materiales más delgados que existen. Consiste en una sola capa de átomos de carbono. Es elástico, flexible, transparente a la luz solar y un buen conductor de electricidad. Esta combinación de propiedades asegura que tenga potencial para su uso en aplicaciones como la electrónica y la biomedicina.
Pero el grafeno por sí solo no es adecuado para la aplicación de conversión de energía solar buscada por los investigadores. Por lo tanto han combinado el grafeno con un semiconductor, carburo de silicio cúbico (3C-SiC).
Una nueva esperanza
«Lo más importante es que hemos demostrado que podemos usar la energía solar para controlar la conversión de dióxido de carbono en metano, monóxido de carbono o ácido fórmico», dijo Jianwu Sun.
El metano se usa como combustible en vehículos adaptados para usar combustibles gaseosos. El monóxido de carbono y el ácido fórmico pueden procesarse aún más de modo que puedan funcionar como combustibles o pueden usarse en la industria.
Un ejemplo muy antiguo
Desde hace unos 3.000 millones de años los primeros organismos vegetales comenzaron a convertir el dióxido de carbono y el agua en oxígeno y en azúcares de alta energía, que utilizan como «combustible» para crecer. No solo comenzaron a obtener su energía de la luz solar, sino que dieron paso a la diversidad de formas de vidas que poblaron el planeta.
En poco más de siglo y medio, luego de la Revolución Industrial, los humanos hemos utilizado esa energía, almacenada en fósiles, para revertir el proceso y aumentar los volúmenes de dióxido de carbono. Es evidente que el método de las plantas resulta mucho más exitoso. Quizás llegó el momento de volver los ojos al reino vegetal.
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Citations & References:
Cosmos - Carl Sagan / Atomic-Scale Tuning of Graphene/Cubic SiC Schottky Junction for Stable Low-Bias Photoelectrochemical Solar-to-Fuel Conversion - ACS / Researchers at LiU are attempting to convert carbon dioxide, a greenhouse gas, to fuel using energy from sunlight - Universidad de Linköping
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