9 julio, 2020
La hoja artificial - 1

La hoja artificial

A inicios de la década de 1970, un estudiante de la Universidad de Tokio y su tutor demostraron que unos electrodos hechos de dióxido de titanio separaban lentamente el agua cuando eran expuestos a un haz de luz brillante. Ese fue uno de los primeros pasos en la fotosíntesis artificial.

Posteriormente, en 1974, se dio otro descubrimiento similar, esta vez de la mano de Thomas Meyer, un profesor de química de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, quien demostró que un colorante basado en rutenio, al ser iluminado, reaccionaba de tal forma que oxidaba al agua, esto es, le quitaba electrones.

La hoja artificial - 2

Por otra parte, Daniel Nocera, investigador del Instituto Tecnológico de Massachusetts y fundador de la empresa Sun Catalytix, no comenzó atacando el gran problema, que era dividir el agua en sus componentes, sino que primero trató de encontrar el catalizador adecuado para combinar oxígeno con protones y electrones para formar agua. Al estar experimentando, encontró que ciertos compuestos basados en cobalto eran bastante buenos para esta reacción, así que decidió utilizar similares para dividir el agua. Aunque no se esperaba que surtiera efecto, cuando usó en un experimento un compuesto de fosfato de cobalto, descubrió que sí separaba el agua en oxígeno e hidrógeno. Uno de los factores que diferencia este dispositivo de los demás, es que está hecho con materiales baratos y no tan raros como el platino que era usado como electrodo, por lo que tiene realmente potencial como fuente de energía.

La hoja artificial - 3

Fotosíntesis Artificial

Es una muestra de una célula fotoeléctrica en un entorno de laboratorio. Los catalizadores se añaden a la célula que se sumerge en agua y se ilumina por luz solar simulada. Las burbujas que se ven son de oxígeno (se forma en la parte frontal de la célula) y de hidrógeno (formando en la parte posterior de la célula).

Consiste en emular el proceso de fotosíntesis que llevan a cabo las plantas, quienes usan la luz para producir electrones que luego son utilizados para dividir el agua. Análogamente, la fotosíntesis artificial pretende usar luz solar para generar una corriente eléctrica y así llevar a cabo un proceso de separación del agua en sus componentes básicos, hidrógeno y oxígeno mediante un catalizador.

La hoja artificial - 4

El Catalizador

Aunque Nocera no ha revelado la fórmula exacta del catalizador, sí dijo que está compuesto de tres metales y cada uno tiene un rol distinto:

  1. El primero funciona como un ingrediente activo en una medicina, juntando las moléculas de H2.
  2. El segundo ayuda a mantener adheridos los otros dos metales como una aleación, que puede ser manipulada.
  3. Mientras que el tercero se ocupa de eliminar el fosfato de la superficie del material y permitir que el dispositivo funcione continuamente.

Artículo enviado por Pepe Grillo para Despertar Sabiendo.

Fuentes:

La hoja artificial - 5

Más contenido

Categorías