HOJAS ARTIFICIALES

CONCEPTOS BASICOS
Los vegetales producen
su propio combustible
químico (azúcares) a partir
de luz, aire y agua, sin originar emisiones nocivas.
Se están ideando hojas
artificiales que podrían
convertir luz solar y agua
en hidrógeno, un gas
combustible apto para
automóviles, calefacción o
generación de electricidad; se terminaría entonces nuestra dependencia
respecto a los combustiblesfósiles.
Para llevar a la práctica
esa idea, el nuevo dispositivo debería fabricarse en
láminas delgadas y flexibles de bajo coste, tal vez
a partir de nanofilamentos
de silicio, y utilizar catalizadores económicos que
facilitasen la producción
eficiente de hidrógeno.

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L

a conferencia que acaba de pronunciar Nathan S. Lewis sobre la crisis
energética, cargada de resonanciasapocalípticas, ha sido tan sobrecogedora como estimulante. Este químico del Instituto de Tecnología de
California sostiene que, para evitar los efectos
del calentamiento global, hacia 2050 nuestra
civilización debería generar potencias de más
de 10 teravatios (1 Tw = 1012 vatios) mediante
energías “limpias” que no conlleven emisiones
carbónicas. Esta cifra triplica con holgura la
demandaenergética actual de Estados Unidos,
cuyo promedio anual ronda los 3,2 Tw. La explotación hidroeléctrica de todos los ríos, lagos
y cursos de agua del planeta, señala Lewis,
sólo permitiría generar unos 5 Tw. Mediante
la energía nuclear sí se podría alcanzar tal
objetivo, aunque para ello el mundo debería
construir un reactor nuevo cada dos días durante los próximos 50 años.
Antes de que los oyentescaigan en el
desánimo, Lewis explica que hay una vía de
salvación: cada hora, el sol derrama sobre la
tierra más energía de la que toda la humanidad
utiliza en un año. Mas, para salvarnos, serán
necesarios enormes progresos en las técnicas de
producción de combustibles: hojas artificiales
que capturen los rayos solares y los conviertan
allí mismo en combustibles químicos, como
hacen losvegetales. En lugar del petróleo o el
gas natural, ese combustible nos servirá para
propulsar nuestros automóviles, crear calor o
generar electricidad, y podremos almacenarlo
para utilizarlo cuando se ponga el sol.

Antonio Regalado

El laboratorio de Lewis figura entre los que
intentan crear prototipos de hojas —no mucho
mayores que los microcircuitos electrónicos—,
concebidos paraproducir combustibles hidrogenados a partir de agua, en lugar de sintetizar glucosa como las plantas. El hidrógeno,
a diferencia de los combustibles fósiles, arde
sin generar residuos. Otros investigadores están trabajando en ideas concurrentes con la
ambición de capturar la energía del sol, como
la modificación genética de algas para que
segreguen biocombustible o la creación de
organismos nuevosque produzcan petróleo.
Todas esas estrategias pretenden convertir la
luz solar en energía química que luego se podrá
almacenar, transportar y consumir fácilmente.
Lewis sostiene, empero, que la hoja artificial es
la opción con más posibilidades de producirse
industrialmente y satisfacer las necesidades
energéticas de nuestra civilización.

Combustibles a partir de fotones
Aunque algunoslaboratorios han logrado sintetizar pequeñas cantidades de “combustible
solar” (también llamado electrocombustible),
aún falta perfeccionar la técnica para producirlo a gran escala y bajo coste. Lewis estima
que para abastecer de energía a EE.UU. sería
necesario fabricar láminas delgadas y flexibles,
en lugar de chips rígidos y separados, con
métodos similares a la impresión de periódicos
enlas rotativas. Esas películas tendrían que ser
tan económicas como la moqueta para suelos,
y habrían de abarcar una superficie equivalente
a la de Castilla-La Mancha.
INVESTIGACION Y CIENCIA, diciembre, 2010

CHERIE SINNEN

Es posible que el combustible definitivo
no proceda ni de cereales ni de algas,
sino directamente del sol

Las técnicas para capturar la energía solar,
lejos...