Científicos japoneses simplifican la producción de combustible limpio con un nuevo invento.

La fotosíntesis artificial utiliza la luz solar para convertir el agua y el dióxido de carbono en combustibles utilizables o en medios para generar electricidad. Uno de los productos clave de este proceso es el ácido fórmico, que sirve como un eficiente medio de almacenamiento de energía en las pilas de combustible. La pieza central de este sistema es un electrolizador, un dispositivo que convierte la electricidad de las células solares en energía química, permitiendo así la creación y el almacenamiento de "combustible".

El principal desafío de este tipo de tecnología es, sin duda, la fluctuación de la luz solar a lo largo del día. Para garantizar el funcionamiento eficiente del sistema, los dispositivos clásicos incorporan la tecnología MPPT (seguimiento del punto de máxima potencia), que ajusta constantemente el voltaje y la corriente. Estos problemas suelen requerir componentes electrónicos y baterías adicionales para estabilizar el flujo de energía, lo que incrementa significativamente el coste final.

Un equipo de investigación liderado por el profesor asociado Yasuo Matsubara y el profesor Yutaka Amao del Centro de Investigación de Fotosíntesis Artificial, en colaboración con Iida Group Holdings Co., Ltd., ha encontrado una solución ingeniosa. Han rediseñado por completo el electrolizador utilizando un electrolito sólido especial. Este nuevo diseño permite que el dispositivo realice la función MPPT por sí mismo, eliminando por completo la necesidad de controladores externos, inversores y baterías.

El sistema funciona ajustando automáticamente sus propiedades eléctricas mediante la modificación de sus características térmicas y su resistencia. A medida que aumenta la intensidad de la luz solar, el electrolizador se calienta de forma natural. Este calentamiento provoca una disminución de la resistencia eléctrica, permitiendo el libre flujo de electricidad. Gracias a este fenómeno de autorregulación, la producción de combustible se mantiene estable durante todo el día, y el sistema es totalmente automático e independiente de costosos componentes externos.

Los científicos confirmaron la eficiencia del prototipo en pruebas al aire libre, donde el dispositivo produjo ácido fórmico de forma fiable y eficaz a pesar de las variaciones en las condiciones de iluminación. La tecnología ya se había demostrado con éxito en la Exposición Kansai de Osaka 2025, en el pabellón conjunto del Grupo Iida y la universidad. Allí, el sistema produjo suficiente ácido fórmico para alimentar un modelo en miniatura, demostrando su potencial práctico para su uso futuro y para alimentar diversos dispositivos domésticos. Los resultados de esta investigación se publicaron en la revista especializada EES Solar.