Una hoja artificial hecha de silicio, níquel y cobalto e inspirada en una planta china (Anemone vitifolia) que produce energía cuando recibe la luz solar. Ese fue el original invento que, en 2011, presentó Daniel Nocera, reputado investigador del MIT (Massachusetts Institute of Technology), y que levantó gran expectación en la comunidad científica. Pero el proyecto no cuajó, y el prototipo del que se hacía eco la prestigiosa revista Science se ha quedado en nada. Pese a sus esfuerzos, Nocera no consiguió copiar a las plantas la receta secreta para desarrollar una tecnología comercialmente viable y eficiente que produzca energía almacenable a partir de rayos de sol, agua y una bocanada de dióxido de carbono.
Y es que en lo que a eficiencia energética se refiere, la naturaleza nos lleva una gran ventaja. Después de todo, ha tenido miles de millones de años para perfeccionar el proceso que le permite capturar la luz y almacenarla como una energía química útil a través de la fotosíntesis. «Cuando intentamos copiar estos procesos en el laboratorio usamos sistemas mucho más escuetos que contienen solo las partes esenciales del proceso, porque es imposible recrear con todo detalle las sofisticadas estructuras fotosintéticas naturales», admite Lisa M. Utschig, bioquímica del Laboratorio Nacional Argonne. Y sabe bien de lo que habla. Lleva más de dos décadas estudiando el proceso y asegura que, en los intentos de copiar la fotosíntesis en el laboratorio,«es posible que estemos omitiendo algo que emplea la naturaleza para que el proceso sea eficiente».
«A veces no sabemos qué piezas son esenciales para copiar la fotosíntesis hasta que las probamos, lo que hace que los experimentos sean más desafiantes, pero también que estemos ante un divertido misterio que resolver», añade. Con esta actitud detectivesca, Utschig no para de buscar pistas, y sus últimas pesquisas apuntan a que la clave puede estar en los intercambios moleculares.
Para entender a qué se enfrentan los investigadores hay que tener en cuenta que la principal diferencia entre la fotosíntesis natural y la artificial es que mientras las plantas, algas y bacterias captan la luz solar y la almacenan en forma de azúcares que consumen las células, en el laboratorio la energía se almacena en moléculas de hidrógeno. «Esto es importante porque el hidrógeno es un combustible limpio, que cuando se quema solo genera agua, y puede ser almacenado», aclara Utshig.
En su último experimento, Utschig y sus colegas han combinado tres elementos: una proteína extraída de las espinacas, un fotosintetizador que absorbe la luz y un catalizador que produce una molécula de hidrógeno. Cuando el sistema se ilumina, el fotosintetizador emite dos electrones que, después de atravesar la proteína, llegan al catalizador, que es el que genera hidrógeno. Lo que el equipo de Utschig ha hecho es observar con técnicas espectroscopía óptica y de resonancia paramagnética este movimiento de los electrones de un modo que no se había observado antes. Una vez que no lo analicen sabrán dónde se pierde eficiencia y podrán perfeccionar el proceso para lograr que la fotosíntesis artificial sea una realidad.
Articulo de Elpaís.com [Pinche aquí para leer el artículo completo]
