FOTOSÍNTESIS ARTIFICIAL

Investigadores físicos crean un productor de hidrógeno empleando solo luz solar

Investigadores del Grupo de Dispositivos Fotovoltaicos y Optoelectrónicos de la Universitat Jaume I de Castellón, dirigido por el catedrático Juan Bisquert, han desarrollado -haciendo uso de la nanotecnología-, un dispositivo con materiales semiconductores que, en medio acuoso, genera hidrógeno de forma autónoma, empleando únicamente luz solar.

 Esta tecnología, que recibe el nombre de fotosíntesis artificial, está inspirada en la fotosíntesis que se produce en la naturaleza.

La producción de hidrógeno de forma eficiente utilizando materiales semiconductores y luz solar constituye "un reto crucial para hacer realidad un cambio de modelo energético hasta una tecnología de conversión sostenible, basado en recursos inagotables y respetuoso con el medio ambiente".

"Aunque el rendimiento energético del dispositivo no es, en estos momentos, suficiente para pensar en su comercialización, estamos explorando distintas vías para mejorar su eficiencia y demostrar que esta tecnología constituye una alternativa real para satisfacer la demanda energética del siglo XXI", comenta uno de los investigadores responsables del trabajo.

El hidrógeno es un elemento muy abundante en la superficie de la Tierra, pero en su forma combinada con el oxígeno: el agua (H2O), indican estos expertos. La molécula de hidrógeno (H2) contiene mucha energía que puede ser liberada cuando se quema, debido a la reacción con el oxígeno atmosférico, dando como único residuo del proceso de combustión: agua.

"Para convertir el agua en combustible (H2), hay que romper la molécula H2O separando sus componentes y para que el proceso se realice de forma renovable (sin utilizar reservas fósiles del subsuelo) es necesario utilizar un dispositivo que emplee la energía de radiación solar, y sin ninguna otra ayuda, que realice las reacciones químicas de romper el agua y formar hidrógeno", añaden, de forma similar a como lo hacen las hojas de las plantas, por eso estos dispositivos reciben la denominación de hoja artificial.

El dispositivo se sumerge en la solución acuosa y cuando se ilumina con una fuente de luz, genera burbujas de gas hidrógeno.

En un primer paso, el grupo de investigación ha utilizado una disolución con un agente oxidante de sacrificio y estudia la evolución del hidrógeno producido por los fotones. Ahora el reto más importante es comprender los procesos físico-químicos que se producen en el material semiconductor y en su interface con el medio acuoso, para racionalizar el proceso de optimización del dispositivo.

El desarrollo de la hoja artificial es un gran desafío científico por la dificultad que supone la selección de los materiales que intervendrán en el proceso, de forma que funcionen de forma continuada y sin descomponerse.

Uno de los pocos grupos a nivel mundial que lo demuestra

Actualmente, el Grupo de Dispositivos Fotovoltaicos y Optoelectrónicos de la Universidad Jaume I de Castellón (UJI) es uno de los pocos grupos de investigación a nivel mundial que han demostrado la viabilidad de un dispositivo de estas características, junto a los laboratorios norteamericanos del MIT en Boston o NREL en Denver.

El director del grupo de investigación, Juan Bisquert, comenta que "en comparación con otros dispositivos, el desarrollado por la UJI presenta laventaja de su bajo coste de producción y de una mayor recolección de los fotones incidentes de la luz, utilizándose para la producción de hidrógeno fotones incluso del espectro infrarrojo".

COMENTARIO:

Me siento orgullosa al saber que investigadores españoles es capaz incluirse en "uno de los grupos de nivel mundial que han demostrado viabilidad de un dispositivo de estas características". Debe ser satisfactorio realizar un trabajo de estas características, por lo que noticias como ésta nos demuestran que nunca se conoce todo, que siempre hay algo que se puede descubrir o mejorar y que hay que luchar por la innovación, como en este caso (en el ámbito científico), desarrollando  un posible cambio de modelo energético , incluso, una tecnología de conversión sostenible, basada en recursos inagotables y respetuosa con el medio ambiente.

Ana Cristina Hernández Belmar.