Hojas artificiales: un enfoque revolucionario para combatir la contaminación del aire

«Así como los combustibles fósiles de fuentes convencionales son finitos y se están agotando, los de fuentes difíciles también se acabarán. Si dedicamos toda nuestra energía y todos nuestros recursos a seguir extrayendo combustibles fósiles, habremos perdido la oportunidad de invertir en energías renovables». – David Suzuki

Dos de los guerreros más poderosos en la lucha contra el calentamiento global son la energía solar y la eólica, dos fuentes de energía que nos ayudan a reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles. Existe, sin embargo, una segunda vía para que los países alcancen los objetivos del Acuerdo de París, aunque esta nueva tecnología acaba de darse a conocer ahora: las hojas artificiales. Científicos de la Universidad de Cambridge han desarrollado «hojas» artificiales, que se probaron recientemente en el río Cam, en Cambridge y sus alrededores. Estas hojas hacen lo impensable: crear una versión «verde» de la gasolina o el diésel que pronto podría formar parte de nuestra vida cotidiana.

Un novedoso combustible verde de balance cero

Las hojas artificiales flotantes pueden convertir la luz solar, el dióxido de carbono y el agua en combustible sintético. Los científicos que las han desarrollado prevén su uso a gran escala para propulsar barcos, coches y otras máquinas y equipos. Esto es positivo no solo desde el punto de vista del transporte verde, sino también porque puede ayudar a reducir la cantidad de compuestos orgánicos volátiles (COV) a los que estamos expuestos a diario. Los COV procedentes de los vehículos de motor son una de las principales fuentes de contaminación del aire en la mayoría de las ciudades. La acetona, el hexanal, el tolueno y el p-xileno son algunos de los más abundantes de estos compuestos químicos, lo que es una mala noticia tanto para el calentamiento global como para la salud humana. Los COV afectan a nuestra salud de muchas maneras: provocan problemas como irritación de ojos, nariz y garganta, además de problemas respiratorios, dolores de cabeza y náuseas, y daños en el hígado, los riñones y el sistema nervioso. Las hojas flotantes serían en realidad 10 veces más eficientes que las hojas reales, ya que no solo convierten el dióxido de carbono, sino que además producen una energía más limpia, libre de COV.

¿Cómo funcionan las hojas artificiales?

Las hojas desarrolladas por la Universidad de Cambridge funcionan igual que las plantas: absorben dióxido de carbono y lo convierten en el combustible que necesitan para sobrevivir. El carbono se transforma en carbohidratos y se almacena, mientras que el oxígeno se libera de nuevo a la atmósfera. La diferencia entre las hojas reales y las artificiales es que las flotantes no producen carbohidratos como lo hacen las plantas reales. En cambio, producen monóxido de carbono para crear combustibles más limpios. El sistema de la hoja artificial también produce oxígeno gaseoso que se libera a la atmósfera. Los investigadores han afirmado que puede utilizarse tanto a escala industrial (por ejemplo, en una central eléctrica) como a menor escala (por ejemplo, en el tejado de una vivienda familiar).

¿Cómo son las hojas?

Las hojas tienen forma de cubo y una cubierta de acrílico. Contienen estomas artificiales, que desempeñan la función que cumplen los poros en las hojas. En las plantas, los estomas actúan como puertas que controlan el intercambio de gases para la fotosíntesis. Una de sus funciones más importantes es el intercambio de iones con carga negativa a través de una membrana. El equipo de Cambridge no es el primero en experimentar con el uso de hojas artificiales, pero su prototipo ya se ha probado en laboratorio y ha demostrado funcionar en condiciones reales. Otro aspecto que hace especial a este tipo de hoja es el tipo de CO2 con el que trabaja. La mayoría de las hojas artificiales dependen de CO2 puro, similar al CO2 presente en el agua con gas. Este prototipo, por el contrario, trabaja con CO2 diluido, similar al que se encuentra en la atmósfera. Aunque se desconoce si la tecnología funcionará a gran escala, sin duda es un paso en la dirección correcta. Actualmente, la mayoría de las naciones están muy lejos de cumplir sus objetivos de París. Además, el mundo claramente no tiene capacidad para afrontar las emisiones que produce en la actualidad.

Las hojas artificiales desarrolladas en la Universidad de Cambridge quizá aún se encuentren en la fase de prototipo, pero pueden considerarse un gran avance a la hora de alcanzar los objetivos en materia de cambio climático y de frenar el creciente problema de las emisiones. Ofrecen la esperanza de un futuro vibrante en el que la sostenibilidad y la energía limpia coexistan en armonía. Aunque se ha demostrado que las hojas son eficientes, se requieren más pruebas para comprender a qué escala pueden utilizarse.

Autora: Nina Sumner