Científicos de la Universidad de Reading han diseñado un material que podría solucionar el problema de contaminación del mundo, ¿Cómo? usando la energía del Sol para convertir el agua en combustible.
El catalizador (sustancia que acelera o retarda una reacción química), está basado en el sistema de las plantas para absorber la energía del sol y hacer fotosíntesis. Imitando este proceso, el materia logra obtener la energía necesaria para dividir el agua en hidrógeno y oxigeno. Los investigadores afirman que así mismo el material también podría tener el potencial de convertir el dióxido de carbono del aire en un combustible a base de carbono, algo así como el metanol.
Encontrar un material que puede ayudar a crear combustibles fácilmente, es uno de los santos griales de la ciencia
Esto fue lo que dijo el Dr. Ricardo Grau-Crespo, perteneciente al departamento de química de universidad de Reading, quien dirige el equipo que realizo el descubrimiento.
Aunque todavía nos queda un largo camino por recorrer, nuestros nuevos hallazgos podrían ser un importante paso adelante en la búsqueda de combustibles más baratos, amigables con el ambiente para alimentar el futuro”.
La división del agua en hidrógeno y oxigeno es un proceso que consume altos niveles de energía, que actualmente requiere más energía de la electricidad, que la que sale utilizable.
En el afán de hacer el proceso más eficiente, los científicos usan un fotocatalizador, que es materia absorbente de luz del sol y la utiliza en excitar los electrones a niveles muy altos de energía. Una vez excitados los electrones, deja vacíos atrás, entonces son capaces de impulsar las dos reacciones necesarias para dividir en oxígeno e hidrógeno el agua.
Para desgracia de los científicos, la búsqueda de un fotocatalizador bueno es muy complicada, debido a las precisas propiedades que debe tener el mismo, para que tenga lugar la reacción. Uno de los mejores materiales disponibles para usar como fotocatalizador, es el óxido de titanio que es demasiado ineficiente para producir hidrógeno en pequeñas cantidades, ya que solo puede absorber la energía de la luz ultravioleta.
Durante la investigación se usaron simulaciones en superordenadores, para probar candidatos distintos como posibles fotocatalizadores para las reacciones que producirían el combustible, encontrando algunos armazones organometálicos los cuales combinan átomos metálicos y moléculas orgánicas, éstos exhiben la estructura electrónica ideal que se requiere para catalizar estas reacciones.
Nuestra investigación se inspira en la naturaleza, como la porfirina se relaciona con las clorofilas, los pigmentos verdes que permiten a las plantas convierten la luz solar en energía química».
El desafío ahora es incorporar estos catalizadores naturales maravillosos en materiales capaces de hacer el trabajo químico específico que necesitamos. Si podemos hacer esto, podría dar lugar a la conversión de alta eficiencia de la energía solar en energía química. Proporcionar un lugar limpio, almacenable y fuente transferible de la energía ”.
Fuentes: Journal of Materials Chemistry, Universidad de Reading.
