Un grupo de ientíficos han reclamado la consecución de uno de los hitos para conseguir una energía sostenible: el desarrollo de la primera hoja artificial con utilidad práctica. Durante la CCXLI reunión de la Sociedad Americana de Química, se ha presentado una célula solar avanzada del tamaño de un naipe que simula el proceso llamado fotosíntesis, las plantas verdes que utilizan para convertir la luz solar y el agua en energía.

"Una hoja artificial práctica ha sido uno de los santos griales de la ciencia durante décadas", dijo Daniel Nocera, químico del Instituto de Tecnología de Massachussets, quien dirigió el equipo de investigación. "Creemos que lo hemos logrado. Esta hoja artificial resulta especialmente prometedora como una fuente barata de energía eléctrica para los hogares en los países en desarrollo. Nuestro objetivo es hacer de cada hogar su propia central eléctrica," dijo.

El dispositivo no se parece a lsus homólogas producidas por la Madre Naturaleza, que los científicos han utilizado sin embargo como modelos en sus esfuerzos para desarrollar este nuevo tipo de células solares. Su forma es la de una carta de póker, pero más delgada, y fabricada a partir de silicio, electrónica y catalizadores, sustancias que aceleran las reacciones químicas que de otro modo no ocurrirían o funcionarían con lentitud. Situado en un recipiente con 3,7 litros de agua y recibiendo luz brillante del sol, el dispositivo podría producir energçia suficiente como para abastecer una casa en un país en desarrollo con electricidad durante un día, dijo Nocera. Lo hace mediante la división del agua en sus dos componentes: hidrógeno y oxígeno.

Los gases del hidrógeno y el oxígeno se almacenan en una pila de combustible, que utilizan los dos materiales para producir electricidad, situada en la parte superior de la casa o al lado de la misma.

Nocera explica que la "hoja artificial" no es un concepto nuevo. La primera hoja artificial fue desarrollada hace más de una década por John Turner, en el National Renewable Energy Laboratory, en Boulder, Colorado. Aunque altamente eficiente en la realización de la fotosíntesis, el dispositivo de Turner era poco práctico para un uso más amplio, ya que estaba compuesto de metales raros, caros y era muy inestable - con una vida útil de apenas un día.

La nueva hoja de Nocera supera estos problemas. Está hecha de materiales de bajo costo ampliamente disponibles, trabaja bajo condiciones simples y es muy estable. En estudios de laboratorio, demostró que un prototipo de la hoja artificial podría funcionar de forma continua durante al menos 45 horas sin disminución de la actividad.

La clave de este avance es el descubrimiento reciente por Nocera de varios poderosos catalizadores, de bajo costo, hechos de níquel y cobalto, que son capaces de dividir de manera eficiente el agua en sus dos componentes, hidrógeno y oxígeno, en condiciones simples. En este momento, la hoja de Nocera es aproximadamente 10 veces más eficiente en la realización de la fotosíntesis que una hoja natural. Sin embargo, es optimista de que puede aumentar la eficiencia mucho más en el futuro.

"La naturaleza es impulsada por la fotosíntesis, y creo que el mundo futuro será impulsado por la fotosíntesis, así como en la forma de esta hoja artificial", dijo Nocera.