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Esta hoja sintética convierte el dióxido de carbono atmosférico en combustible

No cabe duda de que el cambio climático es un problema muy grave (y cada vez más grave). Según un informe reciente del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), incluso si todos los países industrializados del mundo se convirtieran de la noche a la mañana en neutrales en carbono, el problema seguiría empeorando. En resumen, no basta con dejar de bombear megatoneladas de CO² a la atmósfera; también tenemos que empezar a eliminar lo que ya hemos puesto allí.

Aquí es donde entra en juego la técnica conocida como captura (o eliminación) de carbono. Siguiendo el ejemplo de la naturaleza, un equipo internacional de investigadores de la Universidad de Waterloo, Ontario, ha creado una «hoja sintética» que emula la capacidad de depuración de carbono. Pero en lugar de convertir el CO² atmosférico en una fuente de combustible para sí mismo, la hoja lo convierte en un combustible alterno valioso.

Las altas concentraciones de dióxido de carbono (en rojo) están provocando un aumento de las temperaturas. (NASA)

En la naturaleza, las plantas verdes convierten el CO² atmosférico y el agua en glucosa y oxígeno a través del proceso de fotosíntesis. Esto es posible gracias al pigmento clorofila, que absorbe la luz del Sol en múltiples longitudes de onda (violeta-azul y naranja-rojo) para potenciar las reacciones químicas. La glucosa es entonces utilizada por las plantas como fuente de combustible, mientras que el gas de oxígeno es liberado.

Como Wu explicó, él y su equipo usaron la misma idea para diseñar su hoja artificial, que se basa en un proceso muy similar pero que produce diferentes productos finales. «Lo denominamos hoja sintética porque emula las hojas auténticas y el procedimiento de la fotosíntesis«, dijo. «Una hoja genera glucosa y oxígeno. Producimos metanol y oxígeno».

Lo determinante del procedimiento es el óxido cuproso, una arenilla muy fina rojo económico que está químicamente ideado para poseer la mayor cantidad de partículas de ocho. Este polvo es creado por una reacción química cuando la glucosa, el acetato de cobre, el hidróxido de sodio y el sulfato de dodecilo de sodio se añaden al agua que ha sido calentada a una temperatura específica.

El proceso utilizado por Wu y sus colegas para crear el óxido cuproso catalizador. (Universidad de Waterloo)

Este polvo se agrega al agua donde funciona para catalizar cuando se bombea dióxido de carbono y un simulador solar ilumina la solución con un rayo de luz blanca. La reacción química resultante produce gas oxígeno (a través de la fotosíntesis) mientras que el CO², el agua y la solución en polvo se convierten en metanol. Como el metanol tiene un punto de ebullición más bajo que el agua, la solución se calienta y el metanol se recoge a medida que se evapora.

Este proceso refleja una investigación similar que se está llevando a cabo en la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, donde los investigadores han desarrollado un dispositivo que utiliza la fotosíntesis producida por la luz solar y los absorbentes de luz de cobalto para convertir el agua y el gas CO² en gas de síntesis. Esta sustancia está hecha de una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono y se utiliza en la fabricación de combustibles alternativos, productos farmacéuticos, plásticos y fertilizantes.

Otro concepto para una «hoja artificial» creado por investigadores del Laboratorio Christian Doppler para la Química SynGas Sostenible. (Universidad de Cambridge)

También es similar al concepto de «árbol artificial» desarrollado por Klaus Lackner, director del Lenfest Center for Sustainable Energy de la Universidad de Columbia. Años atrás, Lackner propuso un método en el que los «árboles» con hojas de plástico recubiertas de resina podían eliminar hasta 100 veces más CO² del aire que los árboles naturales. Una vez que las hojas han absorbido tanto dióxido de carbono como pueden, se colocan en el agua para crear biocombustibles.

Un proceso como este es emocionante por dos razones. En primer lugar, la eliminación del dióxido de carbono (el principal contribuyente al calentamiento global) de la atmósfera ayudará a frenar el cambio climático. En segundo lugar, los combustibles alternativos resultantes permitirán que la gente siga dependiendo de los automóviles no eléctricos, lo que nos dará más tiempo para hacer la transición hacia una vida sin emisiones de carbono.

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