Un nuevo método sería muy importante para obtener energía.
Es posible que haya oído hablar del proceso mediante el cual las plantas y algunos otros organismos convierten la luz solar en energía química. Gracias a la fotosíntesis, un proceso en el que las plantas o las algas liberan oxígeno (O 2) y consumen dióxido de carbono (CO 2), la vida en la Tierra sigue existiendo. Pero, ¿y si pudiéramos reproducir artificialmente un método tan natural de obtención de energía?
Un grupo de investigadores del Instituto de Química (IQ) de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp) desarrolló materiales a escala nanométrica (mil millonésimas de metro) para intentar realizar la fotosíntesis de forma artificial, con el objetivo principal de producir energía.
“Con base en el conocimiento existente del sistema de fotosíntesis natural que realizan las plantas, estamos tratando de reproducir los puntos esenciales para la función fotosintética en materiales artificiales, para energía eléctrica o incluso combustible de energía solar”, dijo Jackson Dirceu Megiatto Júnior, profesor. IQ de la Unicamp, a Agência FAPESP.
La idea de la fotosíntesis artificial comenzó a principios del siglo XX, pero solo se consideró posible hace unos años, con algunos avances científicos que permitieron, en el laboratorio, utilizar energía solar y agua para generar gases de hidrógeno y oxígeno, según el director Megiatto. .
De las innovaciones, quizás la principal sean los materiales catalizadores que aceleran las reacciones cuando son activados por energía solar, rompiendo las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno.
También se han desarrollado paneles solares de silicio, lo que abre la perspectiva de conectar estos materiales fotoactivos a celdas de combustible convencionales, celdas electroquímicas que convierten la energía química en energía eléctrica al combinar gases de hidrógeno y oxígeno para formar nuevamente moléculas de agua. Según Dirceu Megiatto, el desafío es conectar los materiales a una celda de combustible. "Si somos capaces de utilizar el hidrógeno y el oxígeno producidos por nuevos materiales en una celda de combustible, será posible generar agua y electricidad nuevamente y cerrar el ciclo de realizar la fotosíntesis artificial", dijo.
Sin embargo, existen algunos puntos negativos en el uso de la placa de silicio como material para la fotosíntesis: altos costos y difícil manejo para lograr la pureza deseada.
Alternativa al silicio
Se buscó una alternativa de material natural para producir fotosíntesis artificial, ya que los paneles solares de silicio no eran factibles en ese momento. El coeficiente intelectual de la Unicamp buscaba esta alternativa por naturaleza. No hay mejor catalizador que la clorofila, un pigmento que además de dar color verde, también es utilizado de forma natural por las plantas para la fotosíntesis. “Estas moléculas son la salida de la naturaleza para poder absorber energía solar. Sin embargo, su proceso de síntesis química es difícil y costoso ”, comentó Megiatto.
Por lo tanto, se creó una clorofila artificial, llamada porfirina. Es más fácil de usar y tiene una estabilidad química que la clorofila natural no ofrece.
“Estos materiales, cuando se conectan a catalizadores, han sido muy prometedores para la transformación de la energía solar en energía química mediante la oxidación de moléculas de agua, pero, de momento, se están estudiando solo en solución acuosa y no en un dispositivo fotosintético. real ”, dijo Megiatto.
Ahora el objetivo es formar una película polimérica fotoactiva con las moléculas generadas, con el fin de desarrollar un material sólido, y depositarlas sobre placas metálicas y semiconductoras (electrodos), necesarias para el funcionamiento de una celda solar.
“Los conocimientos adquiridos en este proyecto también se pueden aplicar en investigación agrícola para aumentar el rendimiento de las plantas utilizadas para la producción de biocombustibles”, concluyó Megiatto.
Fuente: Agência Fapesp
