Científicos del Trinity College de Dublín han aportado una solución teórica al enigma que proporcionaría energía limpia, verde y completamente renovable de la que el agua sería el único producto de desecho.
La reducción de las emisiones de dióxido de carbono (CO2) de la humanidad es posiblemente el mayor desafío que enfrenta la civilización del siglo XXI, especialmente dada la creciente población mundial y las mayores demandas de energía que conlleva.
Un faro de esperanza es la idea de que podríamos usar electricidad renovable para dividir el agua (H2O) para producir hidrógeno rico en energía (H2), que luego podría almacenarse y usarse en pilas de combustible.
Sin embargo, el problema esencial es que el agua es muy estable y requiere una gran cantidad de energía para romperse.
Al reunir a químicos y físicos teóricos, el equipo de Trinity combinó la inteligencia química con supercomputadoras para encontrar uno de los «santos griales» de la catálisis.
El equipo, dirigido por el profesor Max García-Melchor, hizo un descubrimiento crucial al investigar las moléculas que producen oxígeno: la ciencia había subestimado la actividad de algunos de los catalizadores más reactivos y, como resultado, el temido obstáculo «sobrepotencial» ahora parece más fácil de superar.
Además, al refinar un modelo teórico aceptado durante mucho tiempo para predecir la eficiencia de los catalizadores de división de agua, han hecho que sea mucho más fácil para las personas (o las supercomputadoras) buscar el escurridizo catalizador definitivo para la energía completamente renovable.
«Sabemos lo que necesitamos optimizar ahora, por lo que es solo un caso de encontrar las combinaciones correctas», declaró el autor principal Michael Craig, que apunta al uso de inteligencia artificial para evaluar cuál de las combinaciones casi infinitas produce la mayor promesa.
En combinación, lo que antes parecía un lienzo vacío ahora se parece más a una pintura por números, ya que el equipo ha establecido principios fundamentales para el diseño de catalizadores ideales.
El profesor Max García-Melchor agregó: «Dada la necesidad cada vez más apremiante de encontrar soluciones de energía verde, no es sorprendente que los científicos hayan estado buscando durante algún tiempo un catalizador mágico que nos permita dividir el agua electroquímicamente de manera rentable.
«Sin embargo, no es exagerado decir que esta búsqueda era algo similar a buscar una aguja en un pajar. Todavía no hemos llegado a la meta, pero hemos reducido significativamente el tamaño del pajar y estamos convencido de que la inteligencia artificial nos ayudará a aspirar mucho heno restante».
El estudio se publica en Nature Communications.
