Un equipo de científicos han desarrollado una nueva forma de lograr la fotosíntesis artificial, produciendo hidrocarburos de alta energía mediante el aprovechamiento de nanopartículas de oro ricas en electrones como catalizador.

En la fotosíntesis, las plantas convierten la energía de la luz solar en glucosa al reorganizar las moléculas de agua y dióxido de carbono. El nuevo proceso imita esta capacidad natural mediante manipulaciones químicas que crean combustible líquido, sin requerir clorofila.

El químico Prashant Jain de la University of Illinois en Urbana-Champaign, dijo en un comunicado:

El objetivo aquí es producir hidrocarburos licuables complejos a partir del exceso de CO2 y otros recursos sostenibles, como la luz solar. Los combustibles líquidos son ideales porque son más fáciles de transportar, más seguros y más económicos que el gas”.

Fotosíntesis artificial

Los beneficios de realizar una fotosíntesis artificial a escala serían enormes, y nos darían una fuente de energía limpia y autosuficiente que algún día podría alimentar nuestros hogares y automóviles, simplemente imitando lo que hacen las plantas y otros organismos de forma predeterminada.

Prashant Jain, a la izquierda, y co-autor Sungju Yu. Crédito: Fred Zwicky

Debido a esto, diversos científicos de todo el mundo están continuamente investigando cómo aprovechar la energía solar como una fuente de combustible fotosintética ilimitada, entre otras cosas porque también podría proporcionar un medio para ayudarnos a reutilizar el CO2 atmosférico dañino.

La nueva investigación de Jain se basa en el trabajo anterior que dirigió en 2018, investigando el uso de nanopartículas de oro como sustituto de la clorofila, un pigmento que actúa como catalizador en la fotosíntesis natural, ayudando a impulsar la reacción química.

Jain dijo en ese entonces:

Los científicos a menudo buscan en las plantas información sobre los métodos para convertir la luz solar, el dióxido de carbono y el agua en combustibles”.

En esos experimentos, el equipo descubrió que pequeñas partículas esféricas de oro que solo miden nanómetros de tamaño podrían absorber la luz verde visible y transferir electrones y protones fotoexcitados.

Generando hidrocarburos

El nuevo estudio va más allá con la misma técnica, convirtiendo el CO2 en moléculas complejas de combustible de hidrocarburos, incluidos el propano y el metano, que se sintetizan combinando la luz verde con las nanopartículas de oro en un líquido iónico.

Además del propano y el metano, el método también permite que el etileno, el acetileno y el propeno sean fotosintetizados, arreglos moleculares complejos que podrían algún día permitir el almacenamiento de energía viable en las celdas de combustible.

Crédito: Sungju Yu/Jain Lab/University of Illinois at Urbana-Champaign

Sin embargo, al igual que con otros métodos utilizados para generar la fotosíntesis artificial, la practicidad del avance en última instancia dependerá de su eficiencia y su capacidad para implementarse en el mundo real.

En ese frente, los investigadores reconocen que ahora necesitan refinar la capacidad de las nanopartículas de oro para impulsar estas conversiones químicas, e investigar cómo las posibles aplicaciones futuras podrían funcionar a escala.

Jain dijo en 2018:

Todavía hay un largo camino por recorrer. Creo que necesitaremos al menos una década para encontrar tecnologías prácticas de obtención del CO2, de fijación de CO2 y de formación de combustible que sean económicamente viables. Pero cada información sobre el proceso mejora el ritmo al que la comunidad de investigación puede moverse”.

Los hallazgos de la investigación han sido publicados en la revista Nature Communications.

¿Se repite la historia representada en los antiguos relatos de los Anunnaki, en que estos supuestos alienígenas vinieron a la Tierra a buscar oro para reparar su atmósfera? Extraño, muy extraño.