es.wedoany.com Noticia: Un equipo de investigación de la Universidad de Yale ha desarrollado un sistema de hoja artificial solar que funciona completamente con luz solar, sin necesidad de electricidad externa, capaz de convertir directamente dióxido de carbono y agua en metanol, ofreciendo una nueva ruta tecnológica para la fotosíntesis artificial.
A diferencia de los sistemas catalíticos moleculares anteriores que solo podían producir productos simples como monóxido de carbono, este dispositivo logra la síntesis de metanol a través de una compleja ruta de reacción de seis electrones, con una eficiencia de conversión de luz solar a metanol significativamente superior a la de sistemas de hoja artificial similares. El combustible líquido producido puede almacenarse a largo plazo y transportarse a través de la infraestructura existente, lo que otorga una ventaja adicional a esta tecnología.
El proyecto está liderado por la Universidad de Yale, con la colaboración de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, la Universidad Estatal de Carolina del Norte y la Universidad de Pensilvania. La investigación también sirve al objetivo general del "Centro de Enfoques Híbridos en Energía Solar para Combustibles Líquidos" (CHASE, por sus siglas en inglés), financiado a nivel federal.
El núcleo catalítico de este sistema de hoja artificial integra dos tecnologías desarrolladas durante años por el equipo del profesor de química de Yale, Hailiang Wang. La primera innovación es un catalizador especializado lanzado en 2019, preparado mediante la fijación de moléculas de ftalocianina de cobalto en nanotubos de carbono, que actúan como una "autopista electrónica" suministrando electrones continuamente a los sitios activos. El segundo avance es un nuevo fotoelectrodo desarrollado por el estudiante de doctorado Bo Shang, que utiliza una estructura de pequeñas columnas de silicio recubiertas con material de carbono fullereno, mejorando la separación de cargas y la eficiencia de transporte de electrones, además de aumentar la superficie de reacción.
El equipo de investigación afirma que estas dos partes del sistema constituyen conjuntamente uno de los dispositivos de conversión fotoeléctrica de metanol basados en silicio más eficientes reportados hasta la fecha. Bo Shang, quien dedicó cinco años al desarrollo de este sistema independiente a través del programa CHASE, señaló que se ha logrado generar combustible utilizable a partir de luz solar, agua y dióxido de carbono.
Actualmente, el equipo continúa optimizando el diseño de la hoja artificial para mejorar su eficiencia y durabilidad. En el futuro, esta tecnología podría respaldar el reciclaje industrial de carbono y proporcionar combustibles líquidos renovables con menores emisiones para los sectores del transporte y la industria. Los científicos consideran que aún existen importantes obstáculos técnicos antes de su implementación comercial, pero este logro demuestra una ruta viable para que la fotosíntesis artificial pase del laboratorio a una tecnología energética escalable.
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