Un equipo de científicos obtiene energía a partir de agua, hierro y luz solar

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Un equipo de científicos de la Universitat de Girona (UdG) ha conseguido obtener energía a partir del agua, el hierro y la luz solar. Mediante el hierro y a través de la luz solar, los investigadores han conseguido romper moléculas de agua y separar el oxígeno del hidrógeno, que se utiliza como combustible.

La investigación ha demostrado que el hierro -un metal abundante, barato y no tóxico- actúa como catalizador (es decir, una sustancia que acelera la reacción química pero que no se consume durante el proceso).

El equipo de químicos de la UdG que han hecho el hallazgo están liderados por los doctores Julio Lloret y Miquel Costas. Su hallazgo se publicará ahora en la edición en papel de la revista Nature.

Generar energía emulando la fotosíntesis

Sustituir el petróleo por fuentes de energía renovables que no emitan CO2 es uno de los objetivos para conseguir reducir el cambio climático. La fuente de energía más abundante y limpia y, por lo tanto, la más conveniente, es la luz solar. Por eso, uno de los sueños de la ciencia moderna es el de poder imitar las plantas, que transforman la luz solar en energía química mediante la fotosíntesis.

Con este objetivo, una de las ramas más activas de la investigación química se centra en buscar catalizadores de metal no tóxicos que utilicen la luz del sol para convertir el agua en energía.

Utilizar agua a la hora de llevar a cabo este proceso tiene una razón de ser: se trata de un recurso abundante y económico. Y es que el hidrógeno, en nuestro planeta, no se encuentra aislado, sino que siempre forma moléculas combinándose con otros elementos químicos.

Además, a diferencia de los combustibles fósiles (como el petróleo o el gas natural) el agua no contamina y es sostenible. Eso se explica porque, cuando el hidrógeno se envía a la atmósfera después de ser consumido, se junta con el oxígeno y crea agua. Un agua que, al mismo tiempo, servirá para poder volver a aislar el hidrógeno y utilizarlo como combustible. Así, el ciclo se cierra.

Para obtener hidrógeno, la reacción comporta romper la molécula de agua para separar el hidrógeno del oxígeno. Una parte de este proceso -la formación del oxígeno- es realmente difícil y representa el problema clave de esta tecnología.

Para conseguirlo, hace falta un catalizador. Actualmente, sin embargo, los únicos catalizadores eficientes están basados en metales pesados muy tóxicos y caros, como el Iridio o el Rutenio. Por lo tanto, no son adecuados para un uso a gran escala.

El hierro, un catalizador extraordinario

Ahora, sin embargo, un equipo de científicos de la UdG ha demostrado que el hierro también es adecuado a la hora de obtener energía. El grupo de Química Bioinorgánica y Supramolecular (QBIS) del Departamento de Química de la universidad ha conseguido generar oxígeno -e hidrógeno- a partir del agua mediante el uso de este metal (que es abundante, barato y no tóxico).

Por lo tanto, el trabajo abre una vía particularmente atractiva para desarrollar nuevas tecnologías para hacer la fotosíntesis de manera artificial, uno de los objetivos en el campo de las energías sostenibles. Actualmente, los investigadores de la UdG están estudiando como acoplar esta química a sistemas que puedan capturar la luz solar.

El grupo de científicos que ha promovido esta investigación / búsqueda está integrado por los doctores Julio Lloret, Miquel Costas y Laura Gómez y los estudiantes de doctorado Zoel Codolà y Isaac García-Bosch. Este equipo de químicos ha contado con la colaboración del ingeniero Juan José Pla.

El artículo sobre este trabajo, 'Efficient water oxidation, catalysts based on readily available iron coordination complexes' ya se ha publicado a la versión on-line de la revista Nature Chemistry. La publicación pertenece al prestigioso grupo Nature, y aparecerá en el próximo número en papel de la revista.

(Fuente: La Vanguardia)