Observar la naturaleza podría ayudar a producir un hidrógeno más barato

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La capacidad de producir hidrógeno de forma limpia mediante la separación de agua es una tecnología clave para la transición energética y, por lo tanto, un área importante para la investigación científica.

Muchos de los procesos que avanzan hacia la comercialización utilizan electricidad renovable para alimentar un electrolizador de división de agua. Otros, sin embargo, buscan inspiración en la naturaleza e intentan imitar los procesos fotosintéticos perfeccionados por las plantas para evitar la etapa de generación de electricidad y crear hidrógeno directamente a partir de la luz solar y el agua.

Científicos de la Universidad Nacional de Australia (ANU) y del Instituto Max Planck para la Conversión de Energía Química en Alemania dicen que han identificado un proceso de fotosíntesis que permite a las plantas dividir el agua. Su investigación, publicada en Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, describe el uso de una técnica llamada espectroscopia de resonancia paramagnética electrónica para crear imágenes en 3D del área donde se produce la reacción. Los científicos descubrieron que permitir que un espacio enzimático “respirara” mejoraba la eficiencia del proceso al evitar que el agua se insertara demasiado pronto en el ciclo de reacción.

Concertina

“A mitad de su ciclo de reacción, la enzima desarrolla la capacidad de estirarse como un acordeón, lo que permite la absorción ordenada de agua para iniciar el proceso de división”, dijo Maria Chrysina, investigadora del Instituto Max Planck. “Copiar este proceso de la naturaleza llevaría a nuevas y mejores tecnologías de almacenamiento de energía renovable.”

Según los investigadores, sin ese proceso para regular la absorción de agua, pueden terminar siendo liberadas más moléculas reactivas de oxígeno, lo que dificulta el proceso de división. La ANU contará pronto con una nueva instalación de espectroscopia de resonancia paramagnética de electrones en su campus de Canberra que, afirma, permitirá nuevos avances en una serie de campos científicos.

A principios de este año, los científicos de la Ecole Polytechnique Federale de Lausanne en Suiza anunciaron planes para la comercialización de otra técnica de combustibles solares, esta vez alimentada por la concentración de la luz solar en una pequeña célula fotovoltaica hecha de materiales III-V – así llamada en referencia a su ubicación en la tabla periódica de elementos.