Un grupo de científicos de la Universidad de Illinois en Estados Unidos ha diseñado una célula solar que funciona como una hoja artificial: absorbe CO₂ y produce combustible de hidrocarburo utilizable. 

A diferencia de las células solares convencionales, que convierte la luz solar en electricidad, el nuevo dispositivo efectúa un proceso similar al que siguen las plantas: la conversión de dióxido de carbono en combustible.

Su funcionamiento es el siguiente: cuando 100 W de luz por metro cuadrado inciden en la célula, se inicia la reacción química, donde el hidrógeno y el gas de monóxido de carbono se producen desde el cátodo. En el ánodo se generan iones libres de oxígeno e hidrógeno. Esta reacción crea gas de síntesis.

La célula solar en sí se compone de células fotovoltaicas de triple unión con una superficie de 18 cm² para recoger la luz, con un sistema de co-catalizador en el lado del cátodo y óxido de cobalto en el electrolito de fosfato de potasio en el lado del ánodo

Mientras que las plantas producen combustible en forma de azúcar, la hoja artificial suministra gas de síntesis, una mezcla de gas de hidrógeno y monóxido de carbono. El gas de síntesis se puede quemar directamente, así como convertir en combustible diésel u otros combustibles de hidrocarburos. 

Para poder fabricar este dispositivo, los investigadores han estado explorando diferentes catalizadores que impulsen las reacciones químicas que convierten el CO₂ en formas combustibles de carbono. Finalmente dieron con unos compuestos nanoestructurados llamados dicalcogenuros de metales de transición, que son 1.000 veces más rápidos que los catalizadores de metales nobles y 20 veces más baratos. 

Crean una bacteria que puede producir combustible a partir de CO2

De acuerdo con el equipo, la hoja artificial que convierte el dióxido de carbono en combustible es escalable y podría adaptarse para su uso en paneles solares. 

Este hallazgo supone la solución de dos problemas al mismo tiempo. Una granja solar con estas hojas artificiales podría eliminar una cantidad significativa de dióxido de carbono de la atmósfera, y a la vez producir combustible de alta densidad energética. "La nueva célula solar no es fotovoltaica, es fotosintética", asegura Amin Salehi-Hkojin, autor principal del estudio.