Imitan la fotosíntesis para transformar el CO2 en productos químicos aptos para la industria

Investigadores alemanes de la empresa Siemens ha desarrollado un nuevo sistema capaz de imitar  la fotosíntesis y así aprovechar los residuos de las energías renovables para transformar el CO2 en productos químicos muy valiosos en el ámbito de la industria, como son el etileno y el monóxido de carbono. Este proceso todavía esta en estudio ya que imitar la fotosíntesis es complicado, pero los datos son esperanzadores y creen que en dos años lo tendrán resuelto.

Según la firma, no existe ninguna otra reacción química tan productiva como la fotosíntesis, un biomecanismo por el que la energía solar y el agua convierten el CO₂ en energía rica en sustancias para las plantas. De hecho, los científicos han estimado que las plantas producen 150.000 millones de toneladas de energía rica en biomasa en todo el mundo cada año y, por ello, estudian la forma de replicarlo.

Aunque aún no han podido recrear la fotosíntesis en su totalidad, han tenido un gran avance. Han creado un mecanismo que simula energéticamente el dióxido de carbono de la misma forma que en las células vegetales, a través de módulos tan grandes como una caja de zapatos. En el interior de estos módulos es donde se lleva a cabo todo el proceso hasta ahora descubierto.

Las plantas aprovechan el dióxido de carbono a través de la absorción de la luz, utilizando para ello pigmentos como la clorofila verde. Este proceso libera electrones que contienen en su interior energía a partir de la clorofila. Estas son las encargadas de transferir estos electrones al CO2, que lo convierte en un activo químicamente que es capaz de reaccionar ante otros compuestos. 

Para Maximiliam Fleischer, director de la investigación de la fotosíntesis sintética de Siemens como parte del proyecto CO2toValue, la clave es que en vez de intentar captar la luz, es necesario activar el CO2 para poder transformarlo en otros productos. Para esto están aprovechando los excedentes de las energías renovables.

Para llevar a cabo este proceso, Siemens ha contado con la ayuda de los especialistas de la Universidad de Lausanne en Suecia y científicos de la Universidad de Bayreuth. Trabajan en el laboratorio del director Fleischer, y allí han construido una "trampa de luz" donde intentan capturar la energía del sol. La idea es realizar la fotosíntesis en un módulo de vidrio parecido a las células fotovoltaicas. 

La luz podría transmitirse desde la parte de arriba mientras que el dióxido de carbono puede fluir en el sistema desde la parte de abajo. Algo que han denominado 'trampa de luz', donde en lugar de intentar imitar las complejas moléculas de clorofila, se utilizarían 'granos de recolección de luz' basados en semiconductores. Estos granos pueden estar envueltos por los catalizadores y, si todo funciona, los semiconductores suministrarían electrones ricos en energía, con los que después los catalizadores podrían transferir CO₂ en fracciones de segundos. Todo el proceso debería ser conducido por la luz.

Se espera que todo este proceso se termine en un par de años. Dependiendo de su futuro, se espera poder utilizar inicialmente el CO₂ procedente de la emisión de los gases producidos por las centrales eléctricas, fábricas y plantas químicas. Para poder llevarlo a cabo, los investigadores están desarrollando materiales capaces de absorber CO₂ como una esponja  y por tanto poder concentrarlo. Esto permitiría la producción de metanol, un valioso biocombustible.