En la diversificación de las fuentes energéticas a la que se tiende en la actualidad se suman ahora los resultados del proyecto A-LEAF, coordinado por José Ramón Galán-Mascarós del Instituto Catalán de Investigación Química (ICIQ-CERCA) y en el que participan también instituciones científicas de Francia, Alemania, Italia y Suiza.
Esta iniciativa de investigación de fotosíntesis artificial, una de los más grandes financiadas por la Comisión Europea, consiste en un dispositivo autónomo capaz de convertir dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O) en combustibles mediante el uso de luz solar, de forma similar a cómo realizan la fotosíntesis las plantas.
Esta hoja artificial convierte CO2 y H2O en combustibles mediante la luz solar
La innovadora célula que ha desarrollado el equipo proporciona una eficiencia de conversión solar a combustible de más del 10 %, alcanzando densidades de corriente récord en el mundo sin usar materiales críticos.
Esto demuestra que la sostenibilidad y la alta productividad también se pueden lograr con materiales escalables y de bajo coste, según los investigadores.
Además, introducen el nuevo concepto de producir hidrógeno (H2) y un elemento o «formato» para almacenarlo simultáneamente, siendo este último utilizado para luego generarlo en ausencia de luz solar.
Esta solución permite por primera vez una producción continua (24/7) de hidrógeno mediante un dispositivo de hoja artificial.
"A-LEAF fue un proyecto verdaderamente interesante y desafiante, y terminar con un prototipo altamente eficiente ha sido la guinda del pastel", afirma el profesor Javier Pérez-Ramírez del ETH en Zúrich.
Se presenta una solución que, por primera vez, permite una producción continua de hidrógeno mediante un dispositivo de hoja artificial
Este enfoque se validó en una arquitectura compacta de celda de flujo electroquímico, con electrodos basados en cobre y azufre (Cu-S) y óxido de níquel, hierro y zinc (Ni-Fe-Zn, para la reducción de protones y CO2 y las reacciones de evolución de oxígeno, respectivamente) soportados en electrodos de difusión de gas, integrados con un módulo fotovoltaico de silicio de bajo coste.
La célula funciona a una densidad de corriente de alrededor de 17 miliamperio por centímetro cuadrado (mA cm−2) y un voltaje de 2,5 voltios (estable durante más de 24 horas y durante las operaciones de encendido y apagado), proporcionando una productividad de formato superior a 190 micromoles por metro cuadrado por segundo (μmol h−1 cm−2).
Los resultados de este estudio allanan el camino hacia la implementación de sistemas asequibles de hoja artificial en el escenario energético futuro, brindando una solución sostenible al gran desafío de lograr la transición energética y transformar el actual modelo centralizado en uno distribuido.
El próximo paso es demostrar la viabilidad industrial Siglinda Perathoner (Università degli Studi di Messina)
“Este es el primer ejemplo de una hoja artificial con un orden de magnitud de eficiencia superior a la hoja natural. Este gran paso no hubiera sido posible sin la estrecha interacción y colaboración de muchos centros de investigación con competencias multidisciplinares. Ahora estamos buscando implementar el próximo paso para realizar un prototipo a gran escala para demostrar la viabilidad industrial”, explica la profesora Siglinda Perathoner de la Università degli Studi di Messina (Italia).
La tecnología A-leaf está lista para una mayor escala y optimización, con el objetivo final de construir un árbol artificial, apoyando así el sueño de un futuro sostenible, según los autores, que publican su estudio en Energy & Environmental Sciences.
“Más allá de los números de productividad, nuestro mayor éxito fue reunir un equipo europeo de líderes mundiales en sus diferentes campos de investigación para trabajar juntos con un objetivo común: demostrar que una hoja artificial también puede funcionar cuando se construye exclusivamente con materiales asequibles ofreciendo un rendimiento récord en esta tecnología puntera”, concluye Galán-Mascarós.
Investigadores que han participado en el proyecto.
El Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC) es la primera agencia pública de ámbito estatal especializada en información sobre ciencia, tecnología e innovación en español. Fue puesta en marcha por la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología en el año 2008. El equipo de SINC produce noticias, reportajes, entrevistas y materiales audiovisuales (vídeos, fotografías, ilustraciones e infografías).
El metano es el segundo gas de efecto invernadero (GEI) más abundante en la atmósfera, después del dióxido de carbono (CO₂), pero además tiene una capacidad potencial de atrapar 80 veces más el calor del sol que el CO₂.
En la Conferencia de Energía del MIT 2024, los participantes lidiaron con los desafíos y tendencias clave que dan forma a nuestra lucha para prevenir los peores efectos del cambio climático.
Extracto del número del 16 de marzo de 1974 de "Science News".
Los técnicos que trabajan dentro de la Instalación de Servicio de Cargas Peligrosas en el Centro Espacial Kennedy de la agencia en Florida desplegaron y extendieron completamente el primero de dos paneles solares de cinco paneles construidos para el Europa Clipper de la NASA en preparación para la inspección y limpieza como parte de las operaciones de ensamblaje, prueba y lanzamiento.
Cómo generar la energía eléctrica suficiente para alimentar a tanto coche eléctrico como queremos tener en nuestros garajes se ha convertido en una de las grandes dudas (y críticas) que se ha hecho a la transición al vehículo cero emisiones. Es algo que llevamos años planteándonos.
El nivel del mar sube y baja dos veces al día en todo el mundo. El agua se acelera, se forman corrientes de marea. Es un movimiento constante, ilimitado. Una energía limpia y renovable sin explotar. En Galicia, la empresa Magallanes Renovables cree que la solución es sumar nuestra milenaria experiencia naviera con tres décadas de desarrollo eólico. Y Gales le ha hecho un encargo.