Una nueva hoja artificial podría ayudarnos a combatir el cambio climático

“Lo llamamos hoja artificial porque imita las hojas reales y el proceso de fotosíntesis”, señala Yimin A. Wu, profesor de ingeniería en el Instituto de Nanotecnología de Waterloo

Las plantas se encuentran entre los agentes más efectivos de secuestro de carbono, un proceso mediante el cual el dióxido de carbono se bloquea de la atmósfera. Durante la fotosíntesis, las plantas convierten el CO2 y el agua en oxígeno y glucosa gracias al pigmento clorofila en sus hojas. Pueden hacer esto con la ayuda de la luz solar, que absorbe la clorofila para facilitar las reacciones químicas dentro de las células vegetales.

Para poder secuestrar más CO2, podemos plantar más plantas. También podemos aumentar la capacidad de las plantas para absorber CO2 del aire, por ejemplo, permitiéndoles crecer raíces más grandes o ajustando su eficiencia en la captura de carbono.

Un equipo de científicos de la Universidad de Waterloo en Canadá, la Universidad Estatal de California en los Estados Unidos y la Universidad de la Ciudad de Hong Kong han ideado otra forma de capturar CO2 de la atmósfera: creando una hoja artificial que imite el funcionamiento de hojas reales.

Su hoja artificial convierte el CO2 en metanol, un combustible alternativo que luego se puede utilizar, explican en un estudio publicado en la revista Nature Energy.

“Lo llamamos hoja artificial porque imita las hojas reales y el proceso de fotosíntesis”, señala Yimin A. Wu, profesor de ingeniería en el Instituto de Nanotecnología de Waterloo, quien es el científico principal detrás del proyecto, en el que ha estado trabajando. Durante los últimos cuatro años. “Una hoja produce glucosa y oxígeno. Producimos metanol y oxígeno”.

Su solución, si se aplica a una escala lo suficientemente grande, podría ayudar a mitigar los efectos del cambio climático y proporcionarnos un sustituto útil de los combustibles fósiles al mismo tiempo.

“La clave del proceso es un polvo rojo barato y optimizado llamado óxido cuproso”, explican los investigadores en el sitio web de la Universidad de Waterloo. “Diseñado para tener tantas partículas de ocho lados como sea posible, el polvo se crea por una reacción química cuando cuatro sustancias – glucosa, acetato de cobre, hidróxido de sodio y dodecil sulfato de sodio – se agregan al agua que se ha calentado a una temperatura particular”.

Mezclado con agua, el poder especialmente hecho sirve como catalizador para una reacción química a medida que se bombea dióxido de carbono y un simulador solar ilumina un rayo de luz blanca en la solución química para impulsar la reacción. La reacción química produce oxígeno a través de un proceso que imita la fotosíntesis.

Al mismo tiempo, el CO2 en la solución de agua en polvo se convierte en metanol. La solución se calienta para que el metanol pueda recogerse mientras se evapora. “Esta es la reacción química que descubrimos”, dice Wu. “Nadie ha hecho esto antes”.

El científico dice que la invención pronto podría aplicarse a escala comercial y desplegarse para convertir el CO2e recolectado de los principales emisores de gases de efecto invernadero, tales como plantas de energía, vehículos y perforadoras de petróleo. “Estoy extremadamente entusiasmado con el potencial de este descubrimiento para cambiar el juego”, dice Wu.

“El cambio climático es un problema urgente y podemos ayudar a reducir las emisiones de CO2 y al mismo tiempo crear un combustible alternativo”, cerró.

Artículo en inglés