Inspirados en la fotosíntesis de las plantas, investigadores de la Universidad de Cambridge y la Universidad de California-Berkeley han desarrollado una hoja artificial que utiliza la luz solar para convertir el CO₂ en hidrocarburos, ofreciendo una alternativa sostenible a los combustibles fósiles.
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| Modelo de hoja artificial. (Fuente: Universidad de Cambridge) |
Para ello, se adhieren diminutas nanoflores de cobre (una clase recientemente desarrollada de nanopartículas con una estructura similar a la de una flor) a una hoja artificial para producir combustible limpio y productos químicos de alto valor.
A diferencia de la mayoría de los catalizadores que sólo pueden convertir CO₂ en moléculas de carbono individuales, el dispositivo incorpora una hoja que absorbe la luz hecha de perovskita (un material utilizado para fabricar células solares de alto rendimiento), con un catalizador de nanoflor de cobre que convierte el dióxido de carbono en hidrocarburos más complejos con dos átomos de carbono, típicamente etano y etileno, materias primas para combustibles líquidos, productos químicos y plásticos.
Según informes publicados en la revista Nature Catalysis, prácticamente todos los hidrocarburos actuales tienen su origen en combustibles fósiles.
La investigación ofrece una alternativa más limpia a este tipo de combustible porque los métodos desarrollados por el equipo de Cambridge-Berkeley crean productos químicos y combustibles hechos de CO₂, agua y glicerol, un compuesto orgánico común, sin emisiones adicionales de carbono.
Además, para lograr una mayor eficiencia y superar las limitaciones energéticas del proceso de división del agua, el equipo agregó electrodos de nanocables de silicio que produjeron hidrocarburos 200 veces mejor que los sistemas anteriores de división de agua y CO₂. Esta investigación no solo mejora la eficiencia de eliminación de CO₂, sino que también produce productos químicos de alto valor como glicerato, lactato y formato, que se aplican en productos farmacéuticos, cosméticos y química sintética.
Según los autores, aplicar su investigación a reacciones orgánicas más complejas abrirá la puerta a la innovación en la producción química sostenible. Con mejoras continuas, la investigación puede acelerar la transición hacia una economía circular y neutral en carbono.
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