Los científicos de la electrónica de consumo gigante Panasonic ha desarrollado recientemente un sistema de fotosíntesis artificial que puede crear un producto químico industrial útil para la industria agrícola y textil.
A veces, la madre naturaleza sabe mejor. Cuando se trata de aprovechar la energía del sol, los científicos están desarrollando sistemas que imitan los procesos que se encuentran en la
naturaleza.
Los científicos de la electrónica de consumo gigante Panasonic ha desarrollado recientemente un sistema de fotosíntesis artificial que puede crear un producto químico industrial útil para la
industria agrícola y textil.
La clave del sistema es un semiconductor de nitruro y un catalizador de metal. Estos dos trabajan en un proceso de dos pasos generar energía y para capturar el dióxido de carbono y lo
convierten en ácido fórmico.
El ácido fórmico se utiliza en el ganado y las aves de corral para preservar la industria de piensos y también como un agente antibacteriano. También se utiliza en productos de limpieza y en
la producción de cuero, el teñido y el acabado de productos textiles y como coagulante en la producción de caucho.
Así, en el sistema de Panasonics fotosíntesis artificial, la luz brilla en agua y golpea el semiconductor de nitruro de desencadenar una reacción de disociación del agua, la separación de
moléculas de agua en sus dos componentes – hidrógeno y oxígeno.
El catalizador de metal entonces desencadena otra reacción conocida como la reducción de dióxido de carbono, y también se reduce a sus respectivos elementos. El carbono, el oxígeno y el
hidrógeno combinados crean ácido fórmico.
Panasonic prevé la utilización de esta tecnología de fotosíntesis artificial en un sistema que va a capturar y convertir el dióxido de carbono de las incineradoras, centrales eléctricas y
otras fuentes industriales para crear un recurso valioso de «residuos». Esto también tiene el beneficio añadido de mantener el dióxido de carbono industrial llegue a la atmósfera y que
contribuye a los niveles del mundo de emisiones en aumento.
En la actualidad, el sistema puede convertir el dióxido de carbono a ácido fórmico con una tasa de conversión de 0,2 por ciento. Si bien esto puede no ser lo suficientemente alta como para uso
comercial, que es más alto que cualquier otra tecnología similar. Panasonic también cree que el dispositivo es fácilmente escalable como la velocidad de reacción es completamente proporcional
a la potencia de la luz. Concentrarse o aumentar los niveles de conversión de luz debería aumentar la producción de ácido fórmico.
Panasonics último avance tecnológico es en realidad un intento de copiar un proceso que las plantas y ciertos otros organismos tales algas y las bacterias han estado haciendo desde que la vida
apareció por primera vez en la tierra.
El uso y almacenamiento de sol por combustible
Las plantas, las algas y las bacterias son organismos fotosintéticos, lo que significa que puede capturar y convertir la energía luminosa – por lo general por el sol y convertirla en
combustible almacenable. A través de la fotosíntesis, estos organismos pueden crear su propio alimento a partir del dióxido de carbono y agua. No sólo la fotosíntesis permitir que el organismo
para vivir y crecer, sino que también permite la vida en la tierra. La fotosíntesis produce oxígeno como un «producto de desecho» que se libera en la atmósfera.
La fotosíntesis artificial, básicamente, tiene la idea de que, usando nada más que la luz del sol como fuente de energía, algo útil puede ser creado. Mayormente lo que está creado se designa
como combustible solar y permite que la energía de la luz solar que se produce y también se almacena para un uso posterior, sin embargo, también se está trabajando en la creación de otras
sustancias químicas útiles y productos – como Panasonic se utiliza para crear ácido fórmico .
Reducción fotoquímica dióxido de carbono es el término general para lo que Panasonic era capaz de hacer – la producción de productos químicos útiles a partir de dióxido de carbono, agua y luz
solar.
La mayor parte de la investigación en este área se centra en la creación de productos de combustible tales como monóxido de carbono, metanol y metano. Estos combustibles basados en el carbono
no son tan limpio y verde como metano, pero son más bajos que emite. Investigación más también en esta tecnología implica el uso de la captura de carbono, con la idea de que el dióxido de carbono para ser utilizados en el proceso sería capturado de tecnologías quema de combustibles fósiles.
La principal área de investigación de la fotosíntesis artificial es sin embargo para la creación de hidrógeno. División de agua fotocatalítica es una de las principales formas de ser
investigados para su uso en la producción de combustible de hidrógeno. Básicamente, la luz solar y un catalizador se usan para separar el agua en sus partes componentes de hidrógeno y agua. El
hidrógeno se puede utilizar como un combustible limpio y renovable.
Disociación del agua se demostró por primera vez en la década de 1950 y ha estado disfrutando de un resurgimiento recientemente. Hasta el momento, el dispositivo más prometedor ha sido una
«hoja artificial» desarrollado en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. Esto es básicamente una célula solar de silicio con diferentes materiales catalíticos adheridos a sus dos lados.
Cuando coloque en un recipiente de agua y expuesto a la luz solar, genera dos corrientes de burbujas – uno de oxígeno y el otro de hidrógeno.
El mayor atractivo de estos productos solares creados – los combustibles y los productos químicos – es que es una forma de utilizar la energía solar, incluso cuando no hay sol. Uno de los
retos de la energía solar es lo que debe hacer cuando hay poco sol o no.
Para la energía solar se convierta en un componente práctico y generalizado de la matriz energética mundial, las nuevas tecnologías, para guardarlo son vitales. Con la fotosíntesis artificial,
los científicos están mirando hacia un proceso natural perfeccionado en el pasado de la Tierra para ver el camino hacia la creación de los combustibles del futuro humanidades.