Al igual que en la fotosíntesis natural, la nueva molécula almacena temporalmente dos cargas positivas y dos cargas negativas.
Deyanira Geisnæs Schaad
zap.aeiou.pt 27 de agosto de 2025
Un equipo de investigadores de la Universidad de Basilea en Suiza ha creado una molécula esencial para la fotosíntesis artificial , el proceso de convertir la luz solar en energía almacenada.
El descubrimiento, presentado en un artículo publicado el lunes en Nature Chemistry , resuelve un problema importante de la fotosíntesis artificial: la necesidad de almacenar múltiples cargas .
La molécula recién creada puede contener simultáneamente dos cargas positivas y dos negativas , lo que los investigadores consideran un paso significativo hacia las tecnologías energéticas sostenibles .
La fotosíntesis , base de la mayor parte de la vida en la Tierra , permite a las plantas transformar el dióxido de carbono en carbohidratos utilizando la luz solar.
Esta energía luego pasa a lo largo de la cadena alimentaria cuando los animales consumen plantas y otros animales, liberando dióxido de carbono a la atmósfera en el proceso.
Sin embargo, las fuentes de energía industriales modernas generan enormes cantidades de dióxido de carbono en un mecanismo comparable para reciclarlo, lo que conduce a un exceso de gases de efecto invernadero .
El equipo de la Universidad de Basilea pretende imitar la naturaleza aprovechando la luz solar para producir combustibles solares de alto consumo energético y carbono neutro, como hidrógeno, metanol y gasolina sintética.
El objetivo del equipo de investigación, dirigido por el profesor Oliver Wenger del Departamento de Química de la Universidad de Basilea, es replicar la fotosíntesis , garantizando que los combustibles liberen sólo el carbono necesario para producirlos.
Bajo la irradiación de luz, la molécula recién creada almacenó con éxito cuatro cargas, un precursor crucial para la conversión de energía . El siguiente paso será utilizar esta energía almacenada para impulsar reacciones como la descomposición del agua en hidrógeno y oxígeno.
La molécula diseñada por los autores del estudio está compuesta de cinco partes unidas, cada una con una función específica.
En su núcleo se encuentra una sección encargada de absorber la luz solar e iniciar el proceso de transferencia de electrones. En un lado, dos unidades capturan electrones y obtienen cargas negativas, mientras que en el otro, dos segmentos liberan electrones, creando cargas positivas.
Cuando se expone a un par de destellos de luz, la molécula produce las cuatro cargas en un proceso de dos pasos .
El primer pulso de luz desencadena las reacciones generadoras de energía , creando una carga positiva y una negativa, que luego viajan a los extremos opuestos de la molécula. Con otro destello, la reacción se repite , cargando la molécula con dos cargas negativas y dos positivas.
" Esta excitación gradual permite utilizar una luz significativamente más débil . Como resultado, ya nos estamos acercando a la intensidad de la luz solar", explica Mathis Brändlin , estudiante de doctorado de la Universidad de Basilea y primer autor del estudio, en un comunicado publicado en EurekAlert .
«Las investigaciones anteriores requerían una luz láser extremadamente potente , algo que distaba mucho de la visión de la fotosíntesis artificial», enfatiza Brändlin. «Las cargas en la molécula se mantienen estables el tiempo suficiente para ser utilizadas en otras reacciones químicas».
"Hemos identificado e implementado una pieza importante del rompecabezas que puede ayudar a abrir nuevas perspectivas para un futuro energético sostenible", concluye Oliver Wenger.
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