Fabrican hojas artificiales más eficientes que las biológicas

Llevan millones de años haciéndolo y los humanos aún no hemos podido alcanzar su eficacia energética. Me refiero a las hojas de las plantas y a su siempre asombrosa capacidad para dividir las moléculas de agua creando iones de hidrógeno. Hasta ahora los científicos pretendían imitar el método copiando las moléculas involucradas en el proceso de la creación de hidrógeno, pero ahora un equipo chino de la Universidad Jiao Tong de Shanghai ha propuesto algo distinto: crear estructuras artificiales basadas en los patrones de las hojas naturales. Si New Scientist no miente, las primeras pruebas muestran unos resultados asombrosos. Las hojas artificiales absorbieron dos veces más luz que las biológicas y produjeron tres veces más energía que estas. Los investigadores trataron varios tipos de hojas con ácido clorhídrico y calor (hasta 500 grados C) para eliminar cierto material de la planta y dejar únicamente las estructuras naturales de las hojas apetecibles, como cierto tipo de células superficiales en forma de lente que capturan luz desde cualquier ángulo y las venas (o nervios) que canalizan esa luz hacia las profundidades de la hoja.

Luego colocaban estas hojas “mejoradas” en el interior de un marco de dióxido de titanio cristalizado para reforzarlas. Esta sustancia es además muy útil separando las moléculas de agua en las hojas artificiales. También bañaron las hojas tratadas en una solución de metanol al 20%, y en las pruebas finales aplicaron luz visible próxima al espectro del ultravioleta.

Si el trabajo continúa arrojando resultados prometedores, en el futuro sería posible ver estas hojas artificiales cubriendo árboles sintéticos que podrían secuestrar más CO2 de la atmósfera que sus primos biológicos.

Visto en Popular Science.

14 Comentarios

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Mario

Los resultados parecen impresionantes. Cuando algo parece tan bueno hay que hacerse preguntas. Aunque capturen mucho CO2 habría que saber cuanto CO2 se ha emitido en el proceso de fabricación teniendo en cuenta todos los procesos y productos químicos que se han usado. Teniendo todo esto en cuenta quizás el resultado no sea ten impresionante. Los árboles crecen solos, se fabrican a si mismos, y con dos árboles naturales obtenemos el mismo resultado, probablemente con menos si tenemos en cuenta lo comentado antes.

Cosechadel66

Desde luego, sería una solución. O más bien un parche tecnológico. Falta por saber que coste podría tener. Y que no justificara en ninguna manera el hecho de desforestar ninguna zona, por supuesto.

Carpe Diem

catalania

No sé de donde sacas estas noticias (y tantas), pero me metes unas sorpresas Hi-tech que me caigo de la silla. Lo que no entiendo es porque luego no salen al mercado… repsol y otras matarán a sus creadores? les silenciarán?

BeaBea

Me voy a gener una bronca por este comentario pero… ¿de qué sirve eso si tienen que destruir una hoja natural para convertirla en artificial?. ¿O no lo habré entendido bien?. El mérito estaría en recrear esas estructuras sin necesidad de “sustituir” la hoja.

Me estoy imaginando un bosque natural tratado con esas técnicas, tan extraordinariamente eficiente secuestrando CO2 como aséptico. No olvidemos que además de crearse a sí mismas, como bien ha apuntado Mario, tambien las hojas se autoreciclan sosteniendo el ecosistema. No son sólo unas cosas que captan CO2

Cabezón

Primero, las hojas se puden producir de forma natural, por lo que la producción requiere menos tecnología (al menos esa parte). Segundo, las hojas son aprovechadas en parte para aumentar su eficacia en un 200%. La hoja tarde o temprano muere, simplemente se acelera su muerte para construir algo artificial.
Lo que sí sería importante es conocer el gasto global, como ya ha dicho Mario. El proceso sólo sería interesante si a nivel global permite ahorrar CO2, incluído todo el proceso productivo, y la pérdida de captación por la planta al destruir la hoja, no olvidemos ese detalle.

Mario

Es cierto Bea, hay que cargarse un árbol natural para crear otro artificial. El balance no es muy positivo. Si calculáramos en dinero el coste de la fabricación de estas estructuras dudo mucho que no sea más económico simplemente repoblar zonas pre-desérticas con plantas precursoras de suelo. El problema es que es mucho más difícil que te publiquen una investigación en una revista científica que no tenga algo de espectáculo. Os recuerdo que la principal preocupación de los científicos que dirigen investigaciones es la de publicar.

eva

Muy interesante… Pero hoy no voy a comentar tu post, sólo darte la enhorabuena por ese magnífico reportaje de ayer en La2. ¡Sigue así!

Aureus

Hay algo que no he entendido: Como fijan el CO2 estas “hojas artificales”? Se autoperpetúan? crean moléculas de glucosa? Se aprovecha esto de alguna forma?
Es que, si además de fijar el CO2, se obtuviera energía a partir del resultado final, entonces sí que sería un descubrimiento positivo, creo yo.

arteunporroarteunporro

alguien tendría q decirle al “periodista/reportero” q te hizo la entrevista q en “maikelnai’s” la s está separada por un apóstrofe, digo…

quitando eso, enhorabuena :)

Agua FuerteAgua Fuerte

Sólo un apunte: hidroclórico es una pésima traducción del inglés, el nombre correcto es clorhídrico.

Manuel Sánchez

Hola

No he podido acceder al artículo original pero si al resumen. Me gustaría hacer una pequeña puntualizacíón biológica.

En las plantas, el proceso que denominamos como “fotosíntesis” en realidad son dos procesos acoplados. Uno denominado “fase luminosa” y otro “fase oscura”

En la fase luminossa se transforma la energía de los fotones en energía química aprovechable por la célula. En ese proceso se fotolisa la molécula de agua dando lugar a una molécula de oxígeno y a los protones que aprovecha la célula. Por lo que he leído en el New Scientist y en el abstract, en las hojas artificiales el compuesto de titanio consigue que los protones formen una molécula de hidrógeno, gas que puede aprovecharse mediante combustión.

En la fase oscura, la energía obtenida en el anterior proceso se utiliza para fijar CO2 transformándolo en hidratos de carbono. Este proceso no lo llevan a cabo las hojas artificiales. Es decir, esas hojas artificiales aprovechan la luz, pero no son capaces de reducir ningún nivel de CO2 atmosférico.

Bueno, ya veremos si realmente es tan eficiente.

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