En 2011, investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) lograron crear algo que imitaba lo desde hace millones de años realizan las plantas: transformar la energía de la luz del sol en energía química.

Se trataba de una celda solar de silicio que, puesta en agua y expuesta a la luz solar, comenzaba a generar burbujas de oxígeno e hidrógeno que podían ser almacenadas para luego entregar energía. "Por ejemplo", publicó el MIT, "alimentándolas en una celda de combustible que las combine nuevamente en agua mientras entrega una corriente eléctrica". En la práctica, esto significa generar combustible de hidrógeno.

Esta "hoja artificial" prometía mucho. No generaba contaminación, no necesitaba de cables y era liviana, pero había un problema grave que no lograban resolver: no era eficiente en convertir la luz en ambos elementos. El estándar de eficiencia en la industria de la energía es del 10%, y el prototipo desarrollado por los investigadores no superaba el 5%.

Para nuestra suerte, en los últimos años científicos de todo el mundo han avanzado bastante, probando nuevos materiales que han incrementado el nivel de eficiencia. Recientemente, investigadores australianos lograron replicar el proceso que nació en el MIT, pero con niveles de eficiencia tan altos que podrían pesar mucho en la disputa por ser la fuente de energía renovable del futuro.

¿Querían eficiencia? Aquí la tienen

Hace algunos días la revista Energy & Environmental Science publicó los increíbles resultados de estos científicos de la Universidad de Monash, en Melbourne.

El dispositivo que desarrollaron difícilmente se podría relacionar a la hoja artificial del MIT, es más bien una caja, pero su funcionamiento es similar: paneles solares que, mediante catalizadores sumergidos en agua y una corriente eléctrica de por medio, convierte la luz solar en oxígeno e hidrógeno, y he aquí lo importante: ¡Con 22,4% de eficiencia!

Si bien la marca anterior era de 18%, una eficiencia bastante alta, el estudio indica que se usaban metales preciosos como catalizadores, incrementando el costo del proceso ostensiblemente. Los australianos rompieron la marca usando un catalizador abundante y barato: el níquel.

"Es un metal barato y produce acción muy, muy estable en su celda electrolítica", comenta el investigador Doug MacFarlane.

El dispositivo funciona en medios con pH desde neutro a alcalino, por lo que se podría usar en variadas locaciones geográficas (en ríos, por ejemplo).

Una apuesta por el hidrógeno

Que una forma de generar energía sea eficiente ya es buena noticia, pero he aquí la verdadera razón de por qué la fotosíntesis artificial entusiasma tanto a los científicos: el hidrógeno.

Actualmente mucho se habla de el hidrógeno como el combustible del futuro (de hecho ya existen autos que funcionan en base a éste). A diferencia de combustibles fósiles, este elemento se halla, literalmente, frente a nuestra narices y no genera contaminación. De hecho, los desechos del hidrógeno que usan las naves de la NASA es agua que luego es aprovechada por los mismos tripulantes.

¿Por qué no todos estamos recolectando hidrógeno ahora mismo y haciéndonos ricos? Resulta que entre sus desventajas, hay dos críticas que han impedido su adopción masiva: es tan condenadamente liviano que los métodos de transporte tradicional, como tuberías, no funcionan (de hecho, es tan liviano que la gravedad terrestre es incapaz de retenerlo) y además, es costoso separarlo de otros elementos, por lo quecualquier impacto positivo de su uso queda contrarrestado por los costos negativos de generarlo.

Como se imaginan, una forma eficiente, sustentable y barata de generarlo, que es lo que proponen los científicos que trabajan en la fotosíntesis solar, tendrá un gran impacto en el veredicto final de si el hidrógeno es efectivamente el combustible que hemos estado soñando por tanto tiempo.

El equipo confía en seguir trabajando sobre lo que ha funcionado, para aumentar aún más la eficiencia del dispositivo. "Diría que el 22% será sobrepasado muy pronto. Los fundamentos de lo que hemos descubierto aquí nos va a permitir, a nosotros y a otros, hacerlo mejor. Dentro del año, creo que 30% está dentro de lo posible", agrega MacFarlane.

¿Qué industrias crees que podrían aprovechar la tecnología de la fotosíntesis artificial?