{"id":1520,"date":"2010-04-02T01:21:33","date_gmt":"2010-04-02T01:21:33","guid":{"rendered":"http:\/\/elcronistadigital.com\/?p=1520"},"modified":"2011-06-03T01:21:51","modified_gmt":"2011-06-03T01:21:51","slug":"hojas-artificiales-para-producir-energia-ecologica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/elcronistadigital.com\/?p=1520","title":{"rendered":"Hojas artificiales para producir energ\u00eda ecol\u00f3gica"},"content":{"rendered":"

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Cient\u00edficos planean imitar a las hojas para producir energ\u00eda ecol\u00f3gica.<\/p>\n<\/div>\n

Diversos equipos cient\u00edficos de todo el mundo han conseguido algunos innovadores progresos, pero tendr\u00e1n que esforzarse m\u00e1s para lograr unas hojas artificiales que logren su objetivo de manera eficiente y econ\u00f3mica.<\/p>\n

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Utilizar la luz solar para dividir las mol\u00e9culas de agua y aprovechar el hidr\u00f3geno como combustible es una de las m\u00e1s prometedoras t\u00e1cticas a fin de evitar el consumo de combustibles f\u00f3siles. Son palabras del doctor Di Zhang, de la Universidad Shanghai Jiao-Tong (China). Junto con un equipo de colaboradores de las universidades de California (EE.UU.) y de Saga (Jap\u00f3n) ha desarrollado un sistema para reproducir el dise\u00f1o de las hojas y lograr este objetivo que dar\u00eda al mundo una nueva fuente de energ\u00eda renovable y ecol\u00f3gica.<\/p>\n

\u00a0En un reciente n\u00famero de la revista Advanced Materials, Zhang y sus compa\u00f1eros explican que la novedad de su t\u00e9cnica consiste en copiar las estructuras jer\u00e1rquicas de las hojas y reemplazar los pigmentos naturales por unos catalizadores artificiales de di\u00f3xido de titanio dopado con nitr\u00f3geno. Sus responsables aseguran que han aumentado la absorci\u00f3n de la luz solar y la actividad que provoca la separaci\u00f3n de los \u00e1tomos del agua con respecto a otros sistemas.<\/p>\n

Seg\u00fan Zhang, la investigaci\u00f3n de este tipo de sistemas artificiales no s\u00f3lo supondr\u00e1 el dise\u00f1o de una nueva tecnolog\u00eda de energ\u00eda solar, sino tambi\u00e9n la comprensi\u00f3n del funcionamiento de las plantas, que todav\u00eda hoy en d\u00eda esconde diversas inc\u00f3gnitas. El cient\u00edfico chino explica que una hoja natural es una sinergia de estructuras elaboradas y componentes funcionales basada en un mecanismo muy complejo, la fotos\u00edntesis. Las hojas atrapan la energ\u00eda solar y la utilizan para dividir el agua en ox\u00edgeno e hidr\u00f3geno de manera eficiente.<\/p>\n

\u00a0El equipo de Zhang se\u00f1ala que cualquier tipo de biomasa, incluido residuos agr\u00edcolas o de algas, podr\u00eda servir en la fabricaci\u00f3n de estas hojas artificiales. En su trabajo han utilizado como base diversos tipos de hojas, a las que han diluido en \u00e1cido clorh\u00eddrico para reemplazar los \u00e1tomos de magnesio, esenciales en la fotos\u00edntesis, por titanio. Tras secar y quemar las hojas para eliminar el material vegetal, han obtenido una muestra con di\u00f3xido de titanio cristalizado y muchas de las estructuras de las hojas naturales.<\/p>\n

DIVERSOS SISTEMAS CON UN MISMO OBJETIVO<\/p>\n

\u00a0Los m\u00e9todos para llegar al mismo objetivo energ\u00e9tico son muy diversos. Los ingenieros estadounidenses Michel Maharbiz, de la Universidad de California en Berkeley, Ruba Borno, de la Universidad de Michigan, y Joe Steinmeyer, del Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachusetts (MIT), trabajan en un prototipo que simula la transpiraci\u00f3n de las hojas (la p\u00e9rdida de agua mediante la evaporaci\u00f3n), por el que las plantas bombean el agua de las ra\u00edces a su parte superior, por muy alta que sea.<\/p>\n

Las hojas sint\u00e9ticas de estos investigadores tambi\u00e9n evaporan el agua para crear un efecto de bombeo que se aprovecha para generar energ\u00eda. En este caso, est\u00e1 fabricada a partir de l\u00e1minas de cristal atravesadas por una red de diminutos canales ramificados llenos de agua, como las venas de una hoja natural. Al interrumpir de forma peri\u00f3dica el flujo de agua con burbujas de aire, se genera una peque\u00f1a corriente el\u00e9ctrica. Los investigadores estadounidenses reconocen que la cantidad todav\u00eda es muy diminuta, pero se muestran optimistas en que es un buen comienzo para lograr un nuevo sistema energ\u00e9tico.<\/p>\n

\u00a0En la Universidad de Leiden (Holanda) se han basado en los clorosomas, las antenas con las que las bacterias aprovechan la luz solar, para crear su prototipo de hoja artificial. Sus responsables publicaban en 2009 un art\u00edculo en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) que detallaba su sistema.<\/p>\n

Los investigadores holandeses explicaban que los clorosomas son los \u00f3rganos de recolecci\u00f3n solar m\u00e1s eficientes del mundo y que est\u00e1n adaptados para funcionar con cantidades m\u00ednimas de luz. Al estar constituidas de clorofila, creen que son la clave para imitar a las hojas y lograr en el futuro c\u00e9lulas solares de gran eficiencia. Si el ritmo de los descubrimientos contin\u00faa al nivel actual, sostienen, muy pronto se podr\u00edan crear aplicaciones muy diversas, como carreteras foto-luminiscentes capaces de convertir la luz en electricidad de forma sostenible. La investigaci\u00f3n tambi\u00e9n les ha servido para entender mejor c\u00f3mo funcionan estos receptores lum\u00ednicos bacterianos.<\/p>\n

Dan Nocera, del MIT, es otro de los expertos que podr\u00eda ofrecer avances importantes. En 2008, dio a conocer en la revista Science un sistema basado en diversos elementos baratos y abundantes, como el cobalto o el f\u00f3sforo, con la capacidad de auto-reparaci\u00f3n, de manera similar a las hojas naturales.<\/p>\n

Por su parte, otro grupo de cient\u00edficos se basa en el concepto de las hojas artificiales para crear combustibles que puedan utilizarse en el transporte. Estos investigadores, como Kazunari Domen, de la Universidad japonesa de Tokyo, pretenden utilizar el hidr\u00f3geno en pilas de combustible para producir electricidad o bien combinarlo con el di\u00f3xido de carbono (CO2) para hacer biocombustibles como el metanol.
\nHojas artificiales: todav\u00eda hay que investigar m\u00e1s<\/p>\n

A pesar de estos descubrimientos, los cient\u00edficos reconocen que todav\u00eda quedan varios desaf\u00edos para lograr un sistema econ\u00f3mico y eficiente. Hace m\u00e1s de una d\u00e9cada, John Turner y Khaselev Oscar, del Laboratorio Nacional de Energ\u00eda Renovable de EE.UU., crearon una hoja artificial que lograba producir hidr\u00f3geno, pero utilizaba metales raros y no era estable. En la actualidad, seg\u00fan Turner, los avances en este tipo de tecnolog\u00eda han sido peque\u00f1os, si bien las expectativas contin\u00faan.<\/p>\n

Los cient\u00edficos que tratan de imitar a la naturaleza (Biom\u00edmica) recuerdan que los seres vivos se han servido de la evoluci\u00f3n a lo largo de millones de a\u00f1os para perfeccionar sus sistemas. David Britt, de la Universidad de California, estudia el interior de las estructuras biol\u00f3gicas y recuerda que en su conjunto son un misterio. Por ello, no es tan sencillo reproducir este conocimiento y aprovecharlo de forma artificial con investigaciones que no tienen m\u00e1s que unos pocos a\u00f1os de andadura.<\/p>\n

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\nAlex Fern\u00e1ndez Muerza
\nECOticias.com<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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