Fernando Uribe-Romo con su invento. Imagen: Universidad de Florida Central

La fotosíntesis artificial puede ser una de las fuentes de energía del futuro, así que los científicos llevan tiempo buscando la manera más eficiente de imitar a las plantas con materiales sintéticos. Un profesor de química de la Universidad de Florida Central ha dado con una candidata prometedora.

El profesor Fernando Uribe-Romo y sus alumnos explican en la revista Journal of Materials Chemistry A cĂłmo desencadenar la fotosĂ­ntesis con un material que convierte el diĂłxido de carbono y la luz visible en combustible solar (al tiempo que elimina del aire este gas de efecto invernadero).

La energía del sol puede ser capturada y almacenada en los enlaces químicos de un material para aprovecharse más tarde. Estos químicos se denominan combustibles solares. Uribe-Romo y su equipo de estudiantes idearon una manera de desencadenar una reacción química en un material sintético denominado marco metal-orgánico (MOF) para descomponer el CO2 en materiales orgánicos que pueden usarse como combustible solar.

El invento utiliza la energĂ­a de la luz azul. Adaptar materiales que absorban un color especĂ­fico es muy difĂ­cil desde el punto de vista cientĂ­fico. Los rayos ultravioleta tienen suficiente energĂ­a para permitir la reacciĂłn de materiales comunes como el diĂłxido de titanio, pero la radiaciĂłn UV constituye solo el 4% de la luz solar que llega a la Tierra. La gama visible (longitudes de onda violeta a rojo) representan la mayorĂ­a de los rayos del sol, sin embargo hay pocos materiales que puedan recoger sus colores para transformar el CO2 en combustible (y los que sĂ­, son materiales muy raros o que tienen precios prohibitivos, como el platino, el renio y el iridio).

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Uribe-Romo usó titanio, un metal común y no tóxico, y le agregó moléculas orgánicas que actúan como antenas de recolección de luz. Estas moléculas se pueden diseñar para absorber colores específicos de la luz cuando se incorporan en el MOF, y en este caso se sincronizaron con el color azul. El invento fue probado en el laboratorio con un LED azul. La reacción funcionó y transformó el dióxido de carbono en dos formas reducidas de carbono, formiato y formamidas (dos tipos de combustible solar).

El trabajo es un importante avance en materia de fotosíntesis artificial, y tiene un gran potencial para crear nuevas tecnología que podrían reducir significativamente los gases de efecto invernadero vinculados al cambio climático, al tiempo que producen energía de manera limpia.