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Dispositivo capaz de realizar fotosíntesis artificial

Publicado 6 Ago 2012 – 02:00 AM EDT | Actualizado 2 Abr 2018 – 09:15 AM EDT
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Las plantas, algas y algunas bacterias tienen en común la capacidad de transformar energía lumínica en energía química. Esto es posible gracias a la capacidad de realizar fotosíntesis, que hasta hace un tiempo era un proceso exclusivo de los seres vivos con clorofila, sin embargo, gracias a investigaciones de varias universidades y empresas dedicadas a la tecnología, esto ya no es así.

Fotosíntesis Artificial

Hace unos días, la empresa tecnológica Panasonic dio a conocer algunos avances en las investigaciones que han estado llevando a cabo, relacionadas con el diseño de un dispositivo capaz de emular la fotosíntesis a partir de una serie de reacciones. Panasonic no es el primera que lleva a cabo este tipo de experimentos, pero es quien logró la mayor eficiencia hasta el momento.

Si bien los procesos llevados a cabo por las máquinas y los seres vivos no son exactamente iguales, la idea general es que ambos tienen la capacidad de tomar dióxido de carbono, agua y energía lumínica y transformarlos en oxígeno y algún carbohidrato.

La importancia de este logro, radica en que, en un futuro, se podrá utilizar el dióxido de carbono que es eliminado a la atmósfera por la actividad humana, y se le dará utilidad, gracias a la intervención de agua y luz solar.

¿Cómo funciona la máquina?

Por un lado, un semiconductor (es decir, un material con una conductividad entre la de un conductor y la de un aislante, cuya conducta puede ser manipulada) expuesto a la luz, produce un flujo de electrones que resulta en la oxidación del agua dando oxígeno, hidrógeno y electrones que se utilizarán en la siguiente reacción.

Lograr la oxidación del agua representa una gran hazaña, ya que esta molécula es muy estable. El semiconductor que se utilizó en este caso fue de un nitruro, que ya ha demostrado en otros dispositivos ser muy eficiente y tener la capacidad de ahorrar energía.  

Luego de la oxidación del agua, los electrones liberados por esta reacción son utilizados para la reducción del dióxido de carbono.Gracias a este semiconductor se pudieron excitar a los electrones con suficiente energía como para que el dióxido de carbono se reduzca. Esta reacción de reducción ocurre en un catalizador metálico en el lado opuesto el semiconductor de nitruro; y dará lugar a la formación de ácido fórmico (HCOOH). El ácido fórmico es usado para la producción de fragancias, en industria textil y en tinturas, entre otras aplicaciones.

Por ahora, la eficiencia lograda para esta reacción es de 0,2% ( igual a la conseguida por las plantas), pero los avances tecnológicos relacionados con el uso de nitruros como semiconductores, sugieren a los científicos e ingenieros que no falta mucho para que se pueda utilizar esta nueva forma de evitar el exceso de dióxido de carbono en la atmósfera.

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