La fotosíntesis artificial funciona de manera muy similar a la natural. “Al final lo que intentamos hacer es imitar a las plantas”, afirma Julio Lloret, investigador del Instituto Catalán de Investigación Química (ICIQ). El mecanismo vegetal se podría considerar perfecto: utiliza el CO2 de la atmósfera, el agua y el sol para producir energía química. Esa funcionalidad de la flora sirve ahora como “inspiración” para poder utilizar la energía del sol a la hora de crear combustibles o productos químicos de forma sostenible.

“De esta forma evitaremos utilizar los combustibles fósiles”, afirma el científico de una entidad que, junto al Instituto IMDEA Energía, son los únicos representantes españoles en el programa Sunrise, una acción preparatoria aprobada por la Comisión Europea para un posterior proyecto de investigación a gran escala.

La ciencia, una vez más, vuelve la mirada a su entorno. “La naturaleza ha tenido millones de años para evolucionar y buscar soluciones –explica Lloret–. Al final los microorganismos necesitaban energía para poder sobrevivir y durante la evolución se adaptaron para poder utilizar la energía solar y los recursos que tenían alrededor”. Así consiguieron “vivir básicamente del aire” o, dicho de otro modo, a base de CO2, agua, nitrógeno y luz solar.

No vamos por el buen camino

Y eso es lo que persigue el programa Sunrise, liderado por Huub de Groot de la Universidad de Leiden (Holanda). Utilizar la fotosíntesis artificial como método para transformar la energía solar en combustibles y productos químicos podría contribuir a la neutralización de las emisiones negativas de CO2. En esta línea hay que avanzar ante la evidencia del Calentamiento Global, provocado en gran medida por la quema de combustibles fósiles durante más de un siglo.

“Europa ya ha empezado a tomar consciencia del problema y, después de los Acuerdos de París, la idea es llegar a emisiones cero en 2050 porque queremos estar en un escenario en el cual no suban más de dos grados la temperatura del planeta”, dice el profesor de investigación Icrea. El problema es que “no vamos por el buen camino. Las decisiones que se tienen que tomar son bastante drásticas y las tecnologías no están todavía preparadas para hacerlo a un coste razonable”.

¿Qué alternativas tenemos a la quema de combustibles fósiles? Es necesario buscar otras fuentes de energía. Aunque los coches eléctricos podrían ser una solución para el transporte local o regional, Julio Lloret cree que también existen dudas a este respecto. “Las baterías no son tan limpias cuando se analizan con un poco más de detalle, especialmente por el problema del cobalto”.

Además, para el transporte de larga distancia (barcos, aviones, etc.), los combustibles fósiles solo se pueden sustituir por formas densas de energía. Aquí podría entrar en juego la fotosíntesis artificial. Lo interesante de la propuesta de Sunrise es que “cierra el ciclo”. “Hacemos como las plantas: utilizamos el CO2 para transformarlo en combustibles solares con las mismas moléculas que los combustibles fósiles”. Al quemar dichos combustibles vuelven a producir otra vez CO2 y, por lo tanto, no reducen su presencia en la atmósfera, pero tampoco lo generan. 

En opinión del investigador del ICIQ, para que la fotosíntesis artificial sea una realidad en nuestro día a día es necesario que baje considerablemente el precio de la energía eléctrica. La base científico-técnica del proyecto continúa avanzando. “Hay algunas partes de esta tecnología que están cerca de ser viables”, añade Lloret, quien apunta que existen plantas pilotos que son capaces de producir hidrógeno, que es solo un tipo de molécula y, por lo tanto, no podemos hablar de hidrocarburos como tales.

Hoja de ruta

Sunrise no es todavía un proyecto de investigación, está todavía en una fase previa. Sin embargo, para hacerse una idea de su envergadura basta con saber que ha destinado un millón de euros para preparar una propuesta de viabilidad –en el plazo de un año, desde marzo de 2019 hasta febrero de 2020–. Ahora toca definir cuáles serán sus objetivos y la ruta a seguir en este proyecto de investigación. Luego será la Unión Europea la que tenga que determinar los siguientes pasos para poner en marcha esta macroiniciativa.

El primer gran evento de Sunrise, cuyo consorcio lo forman 20 socios de 13 países europeos diferentes, tuvo lugar a mediados de junio, en Bruselas, coincidiendo con la Semana Europea de la Energía Sostenible. Allí más de 170 expertos de diferentes campos relacionados con la energía renovable abordaron el estado actual del proyecto y sus líneas de investigación prioritarias. Se comprometieron a tener un primer borrador de la hoja de ruta para finales de agosto de 2019.

Primer gran evento de Sunrise, celebrado a mediados de junio, en Bruselas, coincidiendo con la Semana Europea de la Energía Sostenible.

Además, existe otra iniciativa europea, denominada Energy X, con la que previsiblemente se fusionará Sunrise. Dicho proyecto, también con representación de nuestro país a través del Instituto de Tecnología Química –centro de investigación mixto de la UPV y el CSIC–, se centra en sintetizar combustibles y productos químicos de manera sostenible.

También hay que desatacar el Proyecto A-Leaf, centrado en utilizar luz solar y CO2 para conseguir combustibles líquidos. Y, en otra línea de investigación, el programa Sun to Liquid, un sistema de concentración solar que quiere transformar CO2 y agua en combustible para aviación.

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