Una nueva tecnología transforma eficazmente la luz solar en compuestos que almacenan energía Inspirándose en el proceso natural de la fotosíntesis, unos investigadores han desarrollado una tecnología eficaz y rentable para convertir la energía solar. Energía © altitudevisual/stock.adobe.com Cuando se trata de convertir recursos renovables en energía limpia, no hay mejor modelo a seguir que el de las plantas. «Las plantas utilizan el proceso natural de la fotosíntesis para convertir la energía solar, el agua y el dióxido de carbono en combustible», explica Antoni Llobet, catedrático y jefe de grupo del Instituto Catalán de Investigación Química (ICIQ-CERCA). Inspirándose en este proceso natural, los investigadores han desarrollado sistemas fotosintéticos artificiales como la pila fotoelectroquímica (PEC, por sus siglas en inglés), que puede convertir la energía solar en electricidad. Esta electricidad puede utilizarse, por ejemplo, para cargar la batería de un vehículo eléctrico. Por desgracia, la tecnología de las PEC tiene sus inconvenientes, entre ellos que no absorbe la luz solar con la misma eficacia que las plantas. El equipo del proyecto LICROX, financiado con fondos europeos, abordó este problema y se esforzó por ayudar a las PEC a transformarse en una tecnología eficiente y rentable para la conversión directa de la energía solar. «Nuestro objetivo era desarrollar y probar una PEC para convertir la luz solar en moléculas de carbono capaces de almacenar energía química», añade Llobet, coordinador científico del proyecto. Obtención de productos a base de carbono, como el etileno La PEC de LICROX es única en el sentido de que incorpora mecanismos de captura de luz que pueden potenciar la eficacia de la captación de luz y la catálisis. «Utilizando sólo elementos abundantes, estos mecanismos pueden impulsar selectivamente reacciones de oxidación del agua y de reducción del dióxido de carbono», explica Llobet. «De este modo, la PEC es capaz de obtener eficazmente productos basados en el carbono, como el etileno, que es uno de los productos más importantes utilizados actualmente por la industria química». Transformar la luz y el CO2 en compuestos que almacenan energía Según Llobet, en el proyecto se demostró el potencial de transformación de la luz y el CO2 en compuestos químicos que almacenan energía. En concreto, destaca el éxito del proyecto al completar un acoplamiento final de un fotoánodo y una pila fotovoltaica orgánica con un cátodo oscuro, un acoplamiento que mostró selectividad hacia la producción de etileno. «En este sentido, el uso de nuevos catalizadores en tándem que combinan nanopartículas de cobre con catalizadores moleculares nos permitió aumentar la selectividad del etileno», señala Llobet. Los investigadores están realizando las últimas pruebas de laboratorio y dando los últimos retoques a un prototipo preindustrial que se utilizará para ampliar y optimizar algunos de los resultados del proyecto. Impulsar la transición de los combustibles fósiles a la energía solar El equipo del proyecto también elaboró una evaluación del ciclo de vida de la PEC de LICROX. Además, los investigadores, en colaboración con las partes interesadas, realizaron una encuesta a gran escala entre ciudadanos de toda Europa para evaluar e identificar cualquier preocupación social relacionada con las tecnologías energéticas emergentes. «LICROX ha sido un esfuerzo altamente multidisciplinar en el que se han unido especialistas en química, física, ingeniería, óptica e implicación social con el objetivo compartido de aportar nuevas soluciones innovadoras para la transición mundial de los combustibles fósiles a la energía solar», concluye Llobet. Palabras clave LICROX, plantas, CO2, fotosíntesis, energía solar, combustible, combustibles fósiles, recursos renovables, energía limpia, pila fotoelectroquímica, PEC, etileno
