La Hoja Artificial

Introducción

En esta actividad hablaremos sobre los avances científicos de la fotosíntesis artificial, así como su importancia y aplicación en la vida cotidiana.

También incluiré una dirección de internet que proporciona el libro para comenzar

http://www.cronica.com.mx/notas/2012(708723.html

Fotosíntesis artificial

El término fotosíntesis artificial se aplica a aquellos procesos que, inspirados en la fotosíntesis natural, buscan utilizar la energía solar para producir otros tipos de energía que puedan ser aprovechados por el hombre de manera limpia y eficiente, de forma que en un futuro se pueda producir una «planta artificial» que sea capaz de almacenar energía en forma de compuestos orgánicos a partir de óxido carboxílico y aceite. Esto hace que la fotosíntesis artificial sea una tecnología atractiva no sólo desde el punto de vista práctico y económico, sino también desde el punto de vista ecológico, ya que potencialmente podría ayudar a mitigar o revertir algunos de los efectos adversos producidos por el consumo de combustibles fósiles como el calentamiento global.

Las investigaciones en cuanto a fotosíntesis artificial se pueden dividir de acuerdo con la fase de la fotosíntesis natural que buscan replicar: la separación de moléculas de agua para obtener hidrógeno y oxígeno que ocurre en la fase luminosa, y la fijación del bióxido de carbono que ocurre en la fase oscura.

Esta hoja artificial resulta especialmente prometedora como una fuente barata de energía eléctrica para los hogares en los países en desarrollo. Nuestro objetivo es hacer de cada hogar su propia central eléctrica," ha declarado Nocera.

El dispositivo no se parece a las hojas producidas por la naturaleza, que los científicos han utilizado sin embargo como modelos en sus esfuerzos para desarrollar este nuevo tipo de células solares. Su forma es la de una carta de póker, pero más delgada, y fabricada a partir de un chip de silicio, componentes electrónicos y catalizadores, sustancias que aceleran las reacciones químicas que de otro modo no ocurrirían o funcionarían con lentitud. Situado en un recipiente con 3,7 litros de agua y recibiendo luz brillante del sol, el dispositivo podría producir energía suficiente como para abastecer una casa en un país en desarrollo con electricidad durante un día, dijo Nocera. Lo hace mediante la división del agua en sus dos componentes: hidrógeno y oxígeno.

Podrías ponerla en una botella de agua, colocarlo mirando al sol, y veríamos burbujas de hidrógeno y oxígeno emergiendo?, ha explicado Nocera en una rueda de prensa. La química del dispositivo, que utiliza silicio, níquel y cobalto, emula a la de las plantas, que usan energía de la luz solar para producir electrones y cargas positivas dentro de la hoja, y luego dividen el agua en oxígeno e hidrógeno, este último atrapado en carbohidratos. "Nos demos cuenta o no, las hojas están cargadas de electricidad", dice Nocera.

Diez veces más eficiente que una hoja natural

La primera hoja artificial fue desarrollada hace más de una década por John Turner, en el National Renewable Energy Laboratory, en Boulder, Colorado (EE UU). Aunque altamente eficiente en la realización de la fotosíntesis, el dispositivo de Turner era poco práctico para un uso más amplio, ya que estaba compuesto de metales raros, caros y era muy inestable - con una vida útil de apenas un día.

La nueva hoja de Nocera, por el contrario, está hecha a partir de materiales de bajo costo ampliamente disponibles. Y en estudios de laboratorio, el investigador demostró que un prototipo de la hoja artificial podría funcionar de forma continua durante al menos 45 horas sin disminución de la actividad. Además, en este momento la hoja artificial es aproximadamente 10 veces más eficiente en la realización de la fotosíntesis que una

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