Conoce a las hojas artificiales: No sólo crean oxígeno, también fabrican combustible

Las hojas artificiales imitan la fotosíntesis, el proceso donde las plantas usan agua y dióxido de carbono (CO2) del aire para producir carbohidratos usando sólo energía del sol.

Sin embargo, estas hojas sintéticas que prometían ayudar con la limpieza del aire sólo pueden funcionar dentro de laboratorios. Esto debido a que usan CO2 puro y presurizado que se encuentra únicamente dentro de tanques.

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Pero ahora, investigadores de la Universidad de Illinois (UIC) -Chicago, Estados Unidos- propusieron una solución de diseño que podría sacar a estas plantas sintéticas de su confinamiento, las cuales están publicadas en la revista científica ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

La nueva y mejorada hoja sería 10 veces más eficiente que sus predecesoras, teniendo la capacidad de transformar el dióxido de carbono en combustible.

“Hasta ahora todos los diseños de hojas artificiales se mantienen dentro de laboratorios, ya que usan CO2 de tanques presurizados. Para funcionar en el exterior, estos aparatos necesitan extraer este compuesto de fuentes mucho más diluidas, como lo son el aire y los gases de combustión“, declaró Meenesh Singh, profesor asistente de ingeniería química en la UIC y autor del estudio.

Singh y su colega Aditya Prajapati, una estudiante graduada de su laboratorio, propusieron resolver este problema encapsulando una hoja artificial dentro de una burbuja con una membrana semi-permeable y repleta de agua.

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La membrana permite que el agua del interior se evapore cuando es calentada por la luz del sol. Mientras el agua pasa a través de las paredes de la capsula separa el dióxido de carbono del aire.

La unidad fotosintética artificial en su interior convierte el CO2 en monóxido de carbono, el cual puede ser drenado y usado como base para diferentes tipos de combustibles sintéticos. El oxígeno producido a través de este proceso también puede ser recolectado y soltado en el ambiente.

“Al cubrir las hojas sintéticas en esta membrana especial este tecnología puede funcionar en el exterior, al igual que sus pares naturales” declaró Singh para UIC Today. 

De acuerdo a sus cálculos, 360 hojas de 1,7 metros de largo y 20 centímetros de ancho, pueden producir al rededor de media tonelada de monóxido de carbono por día, lo cual podría ser útil para la fabricación de combustibles sintéticos, además de reducir en un 10% el CO2 en un rango de 100 metros cuadrados.

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“Nuestro diseño conceptual usa tecnología y materiales ya está disponibles, lo cual lo deja disponible para ser utilizado y transformarse en un aporte para la limpieza de los gases de invernadero“, concluyó Singh.