Logran crear una molécula que aprovecha la luz solar y la convierte en hidrógeno

Científicos norteamericanos han desarrollado, por primera vez, una molécula que puede absorber la luz solar de manera eficiente y también actuar como catalizador para transformar la energía solar en hidrógeno, una posible fuente de energía para los automóviles.

El adiós a los combustibles fósiles puede estar más cerca tras el hallazgo llevado a cabo por Claudia Turro, profesora de Química y directora del Centro de Dinámica Química y Biofísica de la Universidad Estatal de Ohio (Estados Unidos) y su equipo.

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El Confidencial

Se trata de una molécula capaz de recolectar todo el espectro de luz solar y aprovechar un 50% más de energía solar que las células solares actuales. "La idea es que podamos usar fotones del sol (partículas elementales de luz solar que contienen energía) y transformarlos en hidrógeno. En pocas palabras, estamos ahorrando la energía de la luz solar y almacenándola en enlaces químicos para que pueda ser utilizada en un momento posterior", señala Turro en un comunicado de la universidad.

Todo el espectro visible de la luz solar

Los investigadores demostraron en sus investigaciones que es posible recoger energía de todo el espectro visible de la luz solar, incluido el infrarrojo de baja energía, una parte del espectro solar que anteriormente había sido difícil de recolectar, y transformarla, rápidamente y eficientemente, en hidrógeno. El hidrógeno es un combustible limpio, lo que significa que no produce carbono o dióxido de carbono.

El proceso requiere de un mecanismo para recoger la energía y luego de un mecanismo para transformarla en hidrógeno

Convertir la energía del sol en energía para mover un coche requiere un mecanismo para recoger la energía y luego de un mecanismo para transformarla en hidrógeno. La conversión requiere de un catalizador, algo que acelera una reacción química, permitiendo la conversión de energía solar a hidrógeno.

Intentos anteriores han dependido de catalizadores que se construían a partir de dos o más moléculas, que intercambian electrones (energía) a medida que producían hidrógeno a partir de la energía solar. El problema era que la energía se perdía en el intercambio, haciendo que esos sistemas multimolécula no fueran eficientes.Los intentos que se basaron en un catalizador de una sola molécula también fueron ineficientes, recuerda Turro, en parte porque no recolectaron energía del espectro visible completo de la luz solar (se basaban en las longitudes de onda de mayor energía de la luz solar), y en parte porque los propios catalizadores se degradaban rápidamente.

Una solución no inmediata

Turro y su equipo descubrieron la manera de hacer un catalizador de una sola molécula, una forma del elemento rodio, logrando que se perdiera menos energía. Y, además, lograron recolectar energía de todo el espectro visible, consiguiendo ser 25 veces más eficientes que los sistemas anteriores. "Creo que la razón por la que funciona es porque la molécula es difícil de oxidar", afirma la investigadora.

Pero no vayamos tan rápido, este hallazgo no sustituirá inmediatamente a los combustibles fósiles. Antes de que este descubrimiento se aplique al mundo real, todavía queda mucho trabajo por hacer. El rodio es un metal raro y producir catalizadores de rodio es caro, por lo que están investigando la construcción de catalizadores a partir de materiales menos costosos. Además, el equipo está trabajando en la mejora de esta molécula para producir hidrógeno durante un período de tiempo más largo.