El experimento que podría generar energía natural a bajo costo
Daniel Nocera estaba realizando un experimento cuando se presentó el “santo grial” de la investigación energética .
El evento involucraba un vaso de agua de la llave con una tira de silicio del tamaño de un pulgar flotando en este. Cuando sostuvo el vaso para que le diera la luz, la tira comenzó a burbujear suavemente.
Parecía dividir el agua en hidrógeno y oxígeno. Esto significaría que podríamos generar energía con un poco de agua y un poco de sol.
El profesor Nocera creía que esto no podía ser verdad y, durante ocho meses, intentó demostrar que era erróneo.
La hoja artificial: mejor que la naturaleza
Los científicos dividieron el agua antes. Para 1870, la electrólisis por medio de electrodos de platino y extensas corrientes eléctricas podía lograr la hazaña.
En el siglo XX se desarrollaron métodos más sencillos, en los cuales se utilizaba la luz solar para impulsar la reacción; pero estos también dependían de metales prohibitivamente costosos.
La “hoja artificial” de Nocera es diferente.
A cada lado, la tira de silicio está recubierta de compuestos metálicos baratos; un catalizador de fosfato de cobalto que estimula la creación de gas de oxígeno, y una aleación de níquel-zinc que hace lo mismo para el hidrógeno.
El proceso solo utiliza tanta energía como puede recogerse de la luz solar: en el laboratorio, Nocera apaga la luz, y las burbujas desaparecen.
La reacción fue ineficiente cuando se demostró por primera vez en 2008; con poca de la luz atrapada en los combustibles, pero hoy en día vence a la naturaleza en su propio juego.
En la fotosíntesis natural, el proceso por el que todas las plantas toman energía; y que a final de cuentas proporciona combustible a toda la vida en la Tierra, solo pocas cantidades de energía solar se convierten en combustible.
“Lo mejor que crece en el campo, una planta, solo fija 1% de la luz”, explica Nocera. “Ya estamos en el 7%”.
Libertad de la red
"Mi visión del mundo es: si ves algo de sol, estarás en control de tu propio suministro de energía”, dice Nocera, ahora profesor de Energía en la Universidad Harvard.
Primero, observa al mundo en desarrollo donde, dice, dos botellas de agua podrían ofrecerle a un hogar un suministro estable de energía de 100 watts.
El agua ni siquiera tendría que estar limpia:
"Encuentras algo de agua en el piso, la pones dentro, el agua circula sobre esta cosa que recolecta la luz como un panel solar y después se divide en hidrógeno y oxígeno”.
Cualquiera podría tener un dispositivo de hoja artificial; que predice “se verá como lavavajillas”, y producir suficiente hidrógeno y oxígeno embotellados para alimentar la casa durante todo el día y la noche.
En el mundo desarrollado, la inversión colosal en centrales eléctricas, torres de alta tensión y otra infraestructura en el último siglo garantizó suministro eléctrico barato para todos a partir de la red; y dice que por lo tanto hay poca demanda actual para este tipo de centrales eléctricas personales.
Pero en el mundo en desarrollo, donde muchos no tienen conexión a esa infraestructura, hay un deseo real; si puede hacerse de forma barata.
Es por eso que Nocera ve a su misión; ahora enfocada en disminuir los costos, como más que solo un acto altruista:
"Puedes decir que intento ayudar a la gente con pobreza; siempre digo: ‘no, ellos me ayudan’, porque pueden ser mucho más listos”.
"Pueden ser los primeros en adoptarlo y enseñarle al mundo cómo se verá el sistema futuro de energía”.
Por qué no ocurrirá
Hoy en día, Nocera sabe que no se equivocó en lo que vio en el vaso. Está seguro de que encontró la clave para convertir el agua y la luz solar en combustibles de alta energía, sin altos costos.
"Encontré la solución, no hay duda. Puedes tomar la luz solar y el agua, meter esta cosa, y simplemente dividir hidrógeno y oxígeno. No puede ser más sencillo”.
¿Entonces cuándo veremos esta creación destacable? “No tan rápido”, dice Nocera. “¿Te digo que no me gusta sobre mi invento? Fabrico hidrógeno”.
"El hidrógeno es el combustible más poderoso, pero es un gas. Si te doy hidrógeno ahora no sabrías qué hacer con este”.
Por ahora, dice, tendrá que trabajar en convencer a la gente en encontrar formas de hacer que la tecnología “pila de combustible” de hidrógeno sea fácil de utilizar. Eso, o combinar hidrógeno con CO2 para producir el tipo de combustibles líquidos con los que estamos más familiarizados; gasolina o diesel, un proceso que vio grandes avances en años recientes .
Aun así, se niega a desalentarse, y cree que ocurrirá algún día:
"Cuando intentas crear una nueva infraestructura de energía; es mejor que entiendas que esto no va a pasar de la noche a la mañana.
“No hay nada que cualquier científico vaya a inventar en un laboratorio que vaya a desplazar a miles de billones de dólares de inversión en una infraestructura de energía”.
"Tiene que ser una mentalidad; todos tienen que quererlo”.