Investigadores estadounidenses se inspiran en la fotosíntesis de las plantas para mejorar la eficiencia solar

Investigadores de la Universidad estatal de Georgia han conseguido probar que un proceso llamado “transferencia de electrón región-invertida” es responsable de altas eficiencias energéticas observadas en la fotosíntesis natural. Este proceso podría aplicarse a las células solares artificiales y permite a los científicos desarrollar métodos de mayor eficiencia en la conversión.

Previamente, los científicos habían observado que “el retorno de la transferencia del electrón” –por el cual un electrón vuelve a su punto de partida original y se pierde así la energía capturada— es algo común en las células solares, pero no en la fotosíntesis. En su estudio, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, demuestran que la transferencia de electrón región-invertida puede explicar este fenómeno.

“Las plantas convierten la energía solar de manera ultraeficiente, de un modo considerablemente más eficiente que cualquier célula solar artificial”, explica el catedrático de la Universidad de Georgia Gary Hastings, autor principal del estudio. “En la fotosíntesis, la luz penetra, un electrón se mueve a lo largo de la membrana y no regresa al punto de partida. El gran problema con los sistemas artificiales es que el electrón sí regresa la mayor parte del tiempo”.

Entender los procesos naturales de conversión y almacenamiento de energía podría proporcionar desarrollos clave para la solar en el futuro. A principios de 2017, un equipo de científicos australianos desarrollaron un electrodo que posibilitaba la captura y el almacenamiento, todo en uno, como se había observado en una especie de helecho.

“Aún no comprendemos suficientemente bien los detalles que subyacen a la conversión eficiente de la energía solar en plantas”, prosigue Hastings. “Es un pena, pues un conocimiento profundo de esta área es clave para el desarrollo de conversores solares artificiales económicamente viables. Nuestro trabajo ha revelado un principio de la conversión eficiente de la energía solar en plantas y esperamos que este principio se pueda usar en el diseño de nuevas y mejores células solares artificiales”.