La perovskita es un mineral formado por óxido de calcio y de titanio (CaTiO3). Tal vez te suene porque se habla mucho de él últimamente. Su importancia radica en que es un componente importante de las placas solares de última generación, un sustituto del silicio y que promete aprovechar más y menor la energía solar. Y como todo mineral, cuesta encontrarlo. Pero unos científicos han logrado transformar algas en perovskita.
Descubierta en 1839 en los Montes Urales de Rusia, no ha sido hasta hace unos años que la perovskita ha ganado protagonismo gracias a las investigaciones relacionadas con la fabricación de placas solares cada vez más eficientes. Hasta ahora, el material principal de las células fotovoltaicas era el silicio. Pero como hemos visto en artículos anteriores, la demanda de silicio está en alza para la fabricación de chips y otros componentes electrónicos.
Ante la necesidad de buscar alternativas más abundantes y eficientes, la perovskita ha ganado adeptos. También por sus propiedades eléctricas, ópticas y fotónicas. Y su nivel de eficiencia ha aumentado desde un 3,8% en 2009 hasta el 25,2% de 2020. Además, la perovskita tiene la ventaja de encontrarse en mayor abundancia que el silicio y de estar menos demandado. A lo que hay que añadir que los componentes que acompañan este material, el plomo y el estaño, también son fáciles de encontrar.
Algas convertidas en perovskita
Y por si esto fuera poco, una investigación de la Universidad Tecnológica de Dresde, en Alemania, ha logrado convertir algas en perovskita, lo que abre las puertas a la fabricación de este material en grandes cantidades y de manera sostenible. Algas microscópicas que han evolucionado durante millones de años y que en el presente y futuro pueden generar materiales únicos con características y propiedades únicas.
El descubrimiento fue publicado el pasado mes de febrero en la revista especializada Advanced Science bajo el título “Reclutamiento de algas unicelulares para la producción masiva de perovskitas nanoestructuradas”. Empleando como modelo la pared celular de la microalga L. granifera, han obtenido perovskitas de tres tipos diferentes y con longitudes de onda que van del azul al verde y al infrarrojo cercano.
Una de las conclusiones del estudio es que se podrían convertir estas algas en perovskita a través de la producción en masa. Y de manera sostenible. Además, la perovskita obtenida tendría las propiedades necesarias para fabricar paneles solares más eficientes. La clave está en los caparazones esféricos de este tipo de alga, la L. granifera. Están hechos a partir de calcita, un mineral muy maleable.
Evolución, química y un futuro prometedor
Todo ha sido gracias a la evolución constante, y de cientos de millones de años, de los organismos unicelulares como los protagonistas del descubrimiento. Gracias a ello, los científicos de hoy han encontrado la manera de aprovechar el resultado de esa evolución para el día de mañana. Y mediante reacciones químicas, transformar algas en perovskita. Una tarea inspirada en los propios patrones de estos organismos para crear biomateriales únicos y exclusivos.
Para llevar a cabo la transformación, a nivel microscópico, los científicos del B CUBE, Centro para la Bioingeniería Molecular de la Universidad Tecnológica de Dresden, emplearon un método desarrollado por el Instituto AMOLF de Amsterdam, en Países Bajos. Durante la transformación, los científicos pudieron producir distintos tipos de arquitecturas cristalinas alterando la composición química del material. De ese modo, pudieron afinar sus propiedades electroópticas.
Así, este descubrimiento es un paso más hacia la revolución que se está viviendo en los últimos años en la fabricación de nuevos materiales, algunos de ellos inspirados por la propia naturaleza, como es este caso. Y con esa oleada de nuevos materiales, con propiedades muy particulares, se están pudiendo alcanzar objetivos ambiciosos como la fabricación de placas solares que aprovechen al máximo la luz solar.
