Combustible generado por el sol, agua, dióxido de carbono y nanotecnología
Los arboles utilizan luz solar para transformar dioxido de carbono y agua en un combustible útil. Se trata de una estrategia elegante y simple , utilizando fuentes de energía renovables y elementos comunes no tóxicos que han funcionado durante millones de años. ¿Por qué no hacer lo mismo, y crear combustible a partir de el sol? Los científicos están avanzando rápidamente en nuestra habilidad de trabajar en la misma escala que la naturaleza, pero ¿estamos avanzando en la dirección correcta? La nueva investigación destaca las oportunidades y los potenciales errores de este apasionante campo.
La vida se construye en la nanoescala, desde el virus más pequeño al arbol más grande. Nuestra capacidad de espiar este mundo ha avanzado rápidamente en los últimos cincuenta años, pero nuestra capacidad de manipular la materia a esta escala sólo está empezando. El potencial de la nanotecnología, como la que está siendo desarrollado por el cientifico en materiales Craig Grimes y sus colegas en la Universidad de Pennsylvania muestran algunas de las brillantes posibilidades.
Creando combustible con el sol
El grupo ha encontrado una manera de generar hidrocarburos 20 veces más rápido que los intentos anteriores. Los investigadores utilizan dióxido de titanio, el mismo componente que hemos visto colocarse en el hormigón que consume polución, las células solares de tinte sensibilizado, y el papel súper resistente. Excepto que esta vez llega el dióxido de titanio en forma de nanotubos de unos 135 nanómetros de ancho y una décima de milímetro de largo. Los investigadores agregaron nitrogeno a los nanotubos, y también cargaron nanoparticulas de cobre y de platino a la superficie.
Típicamente, nuestras aplicaciones de dióxido de titanio utilizan luz ultravioleta para activar el catalizador. Sin embargo, se piensa que las adiciones de nitrógeno y cobre de estos nanotubos e cambian el espectro de longitudes de onda más largas de la luz visible. Las particulas de cobre y platino se incluyen para acelerar las etapas posteriores del proceso.
Los investigadores no están completamente seguros de por qué el proceso funciona. Ellos piensan que cuando la luz del sol cae sobre los nanotubos es capaz de dividir las moléculas de agua en dos compuestos, radicales y de hidróxido de iones de hidrógeno. Los iones de hidrógeno se unan para formar gas de hidrógeno. Los investigadores piensan que el dióxido de carbono también se divide (esta es la parte que todavía no está muy clara) para formar monóxido de carbono y oxígeno, que reaccionan con el gas de hidrógeno para formar metano y agua.
Pasos en falso de la nanotecnología?
El uso de platino en estos tubos, en mi opinión, es una desafortunada y extraña reacción. El platino, es muy útil pero también sumamente caro. La construcción de una tecnología de captura y almacenamiento de energía basada en platino será difícil de realizar a un precio razonable. Si miramos los materiales que utiliza la vida en la fotosíntesis no encontraremos ni el platino ni el cobre, pero en cambio nos encontramos con manganeso, magnesio o calcio. No soy un físico o químico o cientifico de materiales, pero sé que la vida ha descubierto cómo hacerlo con estos elementos – podremos nosotros también?
Grimes y sus colegas estiman que, con su actual tecnología, un metro cuadrado de la película de nanotubos, si se suministra con puro dióxido de carbono y agua junto con un concentrador solar podría producir 500 litros de metano en el curso de ocho horas. Grimes ha fijado sus esperanzas en mejorar la capa de cobre para sacar el dióxido de carbono de las plantas de carbón.
Fuente: Treehugger
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