Pensándolo bien...

Desde el principio de los tiempos, la Humanidad intenta imitar a la Naturaleza en los procesos eficaces en los que se ocupa. La técnica es la adaptación de la Naturaleza para servir mejor a nuestros intereses. La fotosíntesis permite a las plantas almacenar la energía solar en forma de glucosa, al hacer participar al agua y al dióxido de carbono. De forma artificial, se viene intentando emular el proceso, aunque no sea la acumulación en forma de azúcar, sino de combustibles para aprovechamiento en vehículos, máquinas y procesos industriales.

Uno de los subproductos de la fotosíntesis artificial es la intervención en la regulación de la concentración de gases de efecto invernadero, dado que quedarían atrapados, en parte, claro está, en los productos generados. La conjetura de este beneficio se basa en la posibilidad de lograr un proceso circular sostenible que mantendría la contaminación atmosférica constante. Los procesos implicados son más eficaces y sostenibles que los que derivan de productos fósiles.

El proceso requiere el concurso de catalizadores, que son la clave de bóveda para imitar la clorofila y los fotosistemas encargados de transformar el agua y el dióxido de carbono en glucosa. Un compuesto de rutenio se consideró la primera molécula capaz de catalizar la descomposición del agua en sus componentes, oxígeno e hidrógeno, con una eficiencia similar a la del proceso natural. La publicación en la revista Nature, incluye al investigador español Lloret que, junto a otros numerosos investigadores, trabaja en el proyecto europeo Sunrise, que concluye en que la velocidad del proceso logrado es similar a la del Fotosistema II que actúa en las plantas verdes.

El proceso natural está descrito a través de dos etapas. La primera de ellas, supone la oxidación de la molécula de agua, que genera oxígeno y tiene una exigencia energética importante. Posteriormente, se produce el hidrógeno. El papel del catalizador es facilitar el proceso disminuyendo la energía de activación requerida en el primero de los procesos. La Naturaleza en miles de años de evolución ha logrado perfilar un proceso auténticamente eficaz. La necesidad de los microorganismos de producir energía para su supervivencia, les llevó a una adaptación para utilizar la energía solar y hacerla efectiva con los recursos inmediatos que tenía.

Hoy, llamamos técnicas disruptivas a las que rompen moldes. Ciertamente, en muchas ocasiones son los procesos alternativos que, lejos de suponer rupturas a los procesos convencionales, son formas de resolver problemas, como hemos enunciado desde siempre. En este caso, el objetivo está puesto en neutralizar las emisiones negativas de dióxido de carbono, asociadas a la quema de combustibles fósiles. La idea de pretender emisiones cero en 2050, como se formuló en Paris pretende, en el fondo, que no suba más de dos grados la temperatura a escala planetaria. No se suele airear que la pretensión puede ser un objetivo, pero la servidumbre está asociada a las decisiones drásticas que hay que tomar y, a lo que es peor todavía, que la tecnología no está en condiciones de servir como propósito alternativo para sustituir a los procesos convencionales. Las baterías eléctricas no parecen ser aprovechables para este cometido, al margen de que, desde una visión detallada, ofrecen dudas en cuanto al balance contaminante. El fantasma del Cobalto en los residuos, protagoniza la incógnita.

La propuesta ofrece el interés de reciclar el propio dióxido de carbono que se produce para generar el combustible. Pero, se produce de nuevo el dióxido de carbono que hemos secuestrado, con lo que la esperanza es conseguir un balance nulo. En todo caso, para que sea una realidad la fotosíntesis artificial, es preciso que el precio de la energía eléctrica tenga un costo mucho más bajo que el actual.

Hay muchos proyectos rotulados con la denominación de sunrise, desde proyectos financieros hasta deportivos, la verdad es que sonreir es un recurso al que se acude con harta frecuencia, aunque el tema esté muy alejado de ser “humano”. En nuestro caso, la referencia es el programa liderado por Huub de Groot de la Universidad de Leiden (Holanda). El objetivo, como hemos dicho, transformar la energía solar en combustibles y productos químicos como una alternativa, para contribuir a la disminución de las emisiones de dióxido de carbono. Es una forma efectiva de mitigar la evidencia del calentamiento global al que contribuyen de forma “eficaz” los combustibles fósiles, que lo vienen haciendo durante más de un siglo.

La búsqueda de otras fuentes alternativas de energía es un imperativo de primer nivel. Las baterías, no está claro cuál es su papel, no solo por la velocidad con la que evolucionan, sino que la limpieza de carácter no está tan clara cuando se analizan los procesos involucrados con cierto detalle. No subir más de dos grados la temperatura media, hasta el 2050 es un escenario que se enuncia como emisiones cero, exige logros casi inmediatos, que implican decisiones suficientemente drásticas y parece evidente que las tecnologías actuales no están en condiciones de garantizarlo a coste razonable.

Hay otras iniciativas a nivel europeo, como la denominada Energy X, con objetivos concomitantes con el proyecto sunrise. Pretende sintetizar combustibles y productos químicos por vías sostenibles. Otro proyecto destacable es el A Leaf, que pretende utilizar la luz solar y el dióxido de carbono para obtener combustibles líquidos. Finalmente, el programa Sun to Liquid es un sistema de concentración solar que pretende transformar el dióxido de carbono en combustible para aviación.

En suma, proyectos que insisten en utilizar la Naturaleza como referencia para inspirarse en mecanismos que han validado su eficacia a lo largo de grandes periodos de ejecución. En el caso de la fotosíntesis artificial, son necesarios los catalizadores que permitan imitar a la clorofila y a los fotosistemas para transformar el agua y el dióxido de carbono en glucosa. Metales abundantes y económicos como el hierro, el cobalto o el níquel, son los firmes candidatos para avanzar una propuesta de alcance y que permitan responder literalmente al dicho “vivir del aire”.