¿Cómo la química cambió el mundo?

35. Fotosíntesis artificial: imitando la naturaleza para obtener energía

el CO₂ se reduce en un electrodo empleando protones y electrones suministrados por una fuente luminosa/fotovoltaica o por la división de agua acoplada eléctricamente (no en el mismo compartimento), dando moléculas energé ticas como CO, ácido fórmico (HCOOH), metanol (CH₃OH) o metano (CH₄) , según el catalizador y las condiciones; en medio ácido , las semirreacciones globales pueden escribirse como (Hori, 2008; Liu, & Zhang, 2014):

en la Ecuación 35.3. En configuraciones prácticas, una membrana/separador mantiene separa dos O2 y H2 para evitar su mezcla. En conjunto, el sistema realiza la fotodisociación global del agua (Ecuación 34.4) al convertir directamente luz en enlaces químicos (Nocera, 2012; Reece et al., 2011).

(35.2)

(35.3)

(35.5)

(35.4)

(35.6)

Los científicos también se han inspirado en la fase de fijación del carbono de la fotosíntesis para desarrollar procesos que conviertan CO₂ en combustibles . En la naturaleza, esa fase usa ATP y NADPH; en los sistemas artificiales, el princi pio se replica electro(foto)químicamente :

(35.7)

(35.8)

Un desafío clave es la selectividad frente a la