Un método impulsado por energía solar podría transformar la industria química y reducir su huella de carbono

La Universidad de Cambridge ha desarrollado una “hoja artificial” capaz de transformar la luz del Sol, el agua y el dióxido de carbono en compuestos químicos básicos, sin utilizar combustibles fósiles. Este avance, publicado en la revista Joule, podría redefinir el modo en que se fabrican materiales esenciales como plásticos, medicamentos o fertilizantes.

El dispositivo funciona imitando la fotosíntesis natural, pero con una eficiencia controlada por el ser humano. Combina materiales orgánicos que capturan la luz con enzimas bacterianas que convierten el CO₂ en formato, una sustancia que puede emplearse como combustible o como base para reacciones químicas más complejas.

A diferencia de modelos anteriores, esta hoja no utiliza metales pesados ni semiconductores tóxicos. Es estable, duradera y no requiere aditivos externos, lo que la hace más segura y sostenible para su aplicación en entornos industriales.

“Si queremos desfosilizar la industria química, tenemos que aprender de la naturaleza y reemplazar el petróleo por la luz solar”, explicó Erwin Reisner, profesor del Departamento de Química Yusuf Hamied y líder del equipo de investigación.

Los ensayos demostraron que el dispositivo mantuvo una alta eficiencia durante más de 24 horas consecutivas, un rendimiento que duplica al de los diseños previos de hojas artificiales.

El nuevo sistema logra mantener la estabilidad de las enzimas al integrarlas en una estructura porosa de óxido de titanio. Gracias a este diseño, el dispositivo puede operar en soluciones simples de bicarbonato, sin los aditivos químicos que antes reducían la durabilidad de los catalizadores biológicos.

“Este dispositivo combina lo mejor de ambos mundos, los semiconductores orgánicos son ajustables y no tóxicos, mientras que los biocatalizadores son selectivos y eficientes”, explicó la investigadora Celine Yeung, coautora del estudio.

El equipo espera ampliar el proyecto para fabricar distintos compuestos industriales, desde bioplásticos hasta fármacos, utilizando únicamente energía limpia y materiales reciclables.

“Hemos demostrado que es posible producir energía y materiales de forma limpia, sin renunciar al progreso”, concluyó Reisner. “Este podría ser el primer paso hacia una industria verdaderamente verde”.