Producir energía limpia cultivada en hojas: ¿el camino hacia la sostenibilidad energética?

Los científicos han desarrollado “nanoflores” de cobre que imitan la fotosíntesis, ofreciendo una nueva forma de convertir el dióxido de carbono en fuentes de combustible y productos químicos, transformando potencialmente las estrategias a través de las cuales generamos energía limpia.

Investigadores de la Universidad de Cambridge, en el Reino Unido, y la Universidad de California en Berkeley, en Estados Unidos, han colaborado para crear un novedoso sistema de producción de energía limpia, que puede generar hidrocarburos y productos químicos aprovechando el esquema natural de la fotosíntesis vegetal. Además de la producción energética sostenible, el mecanismo reduce las emisiones de CO2. 

Según explican en el estudio publicado en la revista Nature Catalysis, los científicos desarrollaron una forma práctica de producir hidrocarburos, que son moléculas compuestas de carbono e hidrógeno, empleando únicamente la energía del Sol. El dispositivo creado integra una "hoja" que absorbe la luz solar: está confeccionada con un material que se usa en células solares de alta eficiencia llamado perovskita, combinado con un catalizador de nanoflores de cobre.

Hidrocarburos "limpios"

El sistema transforma el dióxido de carbono en moléculas útiles: mientras la mayoría de los catalizadores metálicos únicamente pueden convertir el dióxido de carbono (CO₂) en moléculas de un solo carbono, las nanoflores de cobre facilitan la formación de hidrocarburos más complejos con dos átomos de carbono, como por ejemplo el etano y el etileno. Los mismos son componentes básicos cruciales para combustibles líquidos, productos químicos y plásticos.

Actualmente, casi todos los hidrocarburos que se utilizan en la industria proceden de combustibles fósiles, pero el nuevo método permite obtener productos químicos y combustibles limpios a partir de CO2, agua y glicerol, un compuesto orgánico común, sin emisiones adicionales de carbono.

De acuerdo a una nota de prensa, la innovación se basa en un trabajo previo del mismo equipo científico sobre hojas artificiales que se inspiran en la fotosíntesis, el proceso por el cual las plantas convierten la luz solar en alimento. Para mejorar la eficiencia y superar los límites del proyecto inicial, el equipo agregó electrodos de nanocables de silicio que pueden oxidar el glicerol. 

¿El camino hacia la economía circular?

Gracias a este avance, la nueva plataforma produce hidrocarburos de manera mucho más efectiva: 200 veces mejor que los sistemas anteriores para dividir el agua y el dióxido de carbono. La reacción no solo aumenta el rendimiento de reducción de CO₂ y genera energía, sino que también produce compuestos químicos de alto valor, que tienen aplicaciones en medicamentos, cosméticos y síntesis química.

Más allá de la producción de hidrocarburos "limpios" y la reducción de emisiones de CO2 derivada de la forma en la cual trabaja el sistema, el equipo prevé aplicar su plataforma a reacciones orgánicas aún más complejas, abriendo las puertas a la innovación en la producción química sostenible. Si se aplican mejoras permanentes, la investigación podría acelerar la transición a una economía circular, sostenible y neutra en carbono.

Referencia

Perovskite-driven solar C2 hydrocarbon synthesis from CO2, Virgil Andrei et al. Nature Catalysis (2025). DOI:https://doi.org/10.1038/s41929-025-01292-y