Materiales innovadores para las tecnologías que generan combustibles a partir de energía solar
La creación de gas de síntesis (formado principalmente por hidrógeno (H2) y monóxido de carbono) a partir del agua y la luz solar es el primer paso en la producción de combustibles generados a partir de energía solar, que son una alternativa a los combustibles fósiles. Dichos científicos se propusieron encontrar mejores catalizadores y materiales que absorbieran luz para esta reacción con el fin de ensamblar un dispositivo fotosintético viable a escalas adecuadas. Serían ideales los catalizadores obtenidos de metales térreos (abundantes) y no de metales preciosos y materiales económicos que absorbieran luz con eficiencia a partir de todo el espectro solar. CO2SF (Solar fuel chemistry: Design and development of novel Earth-abundant metal complexes for the photocatalytic reduction of carbon dioxide), financiado con fondos europeos, investigó dos materiales que absorben luz sin metales, combinados con un catalizador de níquel soluble en agua utilizado con una enzima productora de H2. El primer material fue el nitruro de carbono, un material a base de carbono inocuo y rentable obtenido a partir de la condensación de la melamina. Demostró ser muy estable, con actividad por períodos mucho más prolongados que los de otros sistemas fotosensibilizadores, que se fotoblanquean o degradan durante períodos de irradiación prolongados. Como segundo material se utilizaron puntos cuánticos de carbono, que pueden sintetizarse a partir del ácido cítrico, un material de partida común, económico e inocuo. Presentó actividad como material de absorción de luz, e incluso bajo irradiación de luz en el espectro visible hubo producción de H2 apreciable. El uso de las enzimas hidrogenasas en el catalizador resultó innovador, y así los científicos recibieron información valiosa sobre su acción y mecanismo. Esta investigación devino en cuatro publicaciones científicas de gran difusión, y en muchos proyectos derivados que aplican los resultados de este proyecto. Es por ello que este trabajo ha allanado el camino hacia el desarrollo de tecnologías que generen combustibles a partir de la energía solar. En definitiva, la captación, conversión y almacenamiento de energía solar de esta manera permitirá desarrollar fuentes de energía con balance neutro de carbono.
Palabras clave
Combustibles generados a partir de energía solar, gas de síntesis, carbono, catalizadores, materiales que absorben luz, metales térreos, CO2SF
