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

Investigadores de Cambridge crean una hoja artificial que convierte luz solar, agua y CO₂ en compuestos químicos sin combustibles fósiles

Autor - Aldo Venuta Rodríguez

2 min lectura

Vista frontal de un fotocátodo orgánico semiartificial
Vista frontal del fotocátodo orgánico semiartificial. Crédito: Céline Yeung.

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.

Fotocátodo orgánico semiartificial activo visto de frente
El fotocátodo orgánico semiartificial durante su funcionamiento, visto de frente. Crédito: Céline Yeung.

“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.

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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.

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“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”.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la hoja artificial desarrollada por la Universidad de Cambridge?

Es un dispositivo biohíbrido que utiliza luz solar, agua y dióxido de carbono para generar compuestos químicos básicos sin depender de combustibles fósiles.

¿Por qué este avance es importante para la industria química?

Porque podría sustituir procesos basados en petróleo y gas natural, reduciendo la huella de carbono y abriendo el camino hacia una producción sostenible.

¿Qué diferencia a esta tecnología de otros prototipos similares?

Su uso de materiales orgánicos no tóxicos, su durabilidad y su capacidad para funcionar sin aditivos químicos, lo que mejora su eficiencia.

¿Cuáles son las posibles aplicaciones futuras?

Podría emplearse en la fabricación de combustibles verdes, bioplásticos o medicamentos, convirtiéndose en una alternativa limpia para múltiples sectores industriales.

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