Un profesor de química descubre como hacer la fotosíntesis con luz azul y un material sintético

La fotosíntesis artificial puede ser una de las fuentes de energía del futuro, así que los científicos llevan tiempo buscando la manera más eficiente de imitar a las plantas con materiales sintéticos. Un profesor de química de la Universidad de Florida Central ha dado con una candidata prometedora.

El profesor Fernando Uribe-Romo y sus alumnos explican en la revista Journal of Materials Chemistry A cómo desencadenar la fotosíntesis con un material que convierte el dióxido de carbono y la luz visible en combustible solar (al tiempo que elimina del aire este gas de efecto invernadero).

La energía del sol puede ser capturada y almacenada en los enlaces químicos de un material para aprovecharse más tarde. Estos químicos se denominan combustibles solares. Uribe-Romo y su equipo de estudiantes idearon una manera de desencadenar una reacción química en un material sintético denominado marco metal-orgánico (MOF) para descomponer el CO2 en materiales orgánicos que pueden usarse como combustible solar.

El invento utiliza la energía de la luz azul. Adaptar materiales que absorban un color específico es muy difícil desde el punto de vista científico. Los rayos ultravioleta tienen suficiente energía para permitir la reacción de materiales comunes como el dióxido de titanio, pero la radiación UV constituye solo el 4% de la luz solar que llega a la Tierra. La gama visible (longitudes de onda violeta a rojo) representan la mayoría de los rayos del sol, sin embargo hay pocos materiales que puedan recoger sus colores para transformar el CO2 en combustible (y los que sí, son materiales muy raros o que tienen precios prohibitivos, como el platino, el renio y el iridio).

Uribe-Romo usó titanio, un metal común y no tóxico, y le agregó moléculas orgánicas que actúan como antenas de recolección de luz. Estas moléculas se pueden diseñar para absorber colores específicos de la luz cuando se incorporan en el MOF, y en este caso se sincronizaron con el color azul. El invento fue probado en el laboratorio con un LED azul. La reacción funcionó y transformó el dióxido de carbono en dos formas reducidas de carbono, formiato y formamidas (dos tipos de combustible solar).

El trabajo es un importante avance en materia de fotosíntesis artificial, y tiene un gran potencial para crear nuevas tecnología que podrían reducir significativamente los gases de efecto invernadero vinculados al cambio climático, al tiempo que producen energía de manera limpia.