El Sol es una estrella de tipo espectral G2V, compuesta mayoritariamente por hidrógeno y helio, que se formó hace aproximadamente 4.600 millones de años a partir del colapso gravitacional de la materia. El sol se encuentra en el centro del sistema solar a una distancia de 1,6×10-5 años luz de la Tierra y constituye la mayor fuente de radiación electromagnética de nuestro sistema planetario. El Sol tiene un volumen de 1,4123×1018 km3 y una temperatura en la superficie de 5.505 °C.
En los últimos años, el ser humano ha explorado nuevas tecnologías para sacar más provecho de la radiación electromagnética del Sol. De estas investigaciones se han desarrollado diversos captadores como células fotovoltaicas, helióstatos o colectores térmicos, pudiendo transformarse la radiación electromagnética en energía eléctrica o térmica.
Siguiendo este camino, los investigadores del Paul Scherrer Institute (PSI) y de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH) han querido dar un paso más y han desarrollado una alternativa innovadora que utiliza la energía térmica del Sol para convertir dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O) en combustible sintético.
Este procedimiento permite a la energía solar ser almacenada en forma de cadenas. La tecnología llamada ciclos termoquímicos con energía solar, en inglés Solar-driven thermochemical cycles (STCs), se basa en la utilización de un material redox como el óxido de cerio (CeO2) como medio reactivo, para producir mediante la energía solar combustibles químicos de hidrógeno y monóxido de carbono a partir de agua y dióxido de carbono. El gas de síntesis producido, una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono, puede utilizarse en lugar de combustibles de hidrocarburos, por el proceso Fischer-Tropsch.
Se trata de un considerable avance en el concepto de la producción de hidrocarburos directamente de agua y dióxido de carbono mediante la incorporación de un proceso catalítico. Para lograr esto, se utiliza óxido de cerio dopado con un catalizador como medio de reacción. Su función principal es impulsar la formación de moléculas de hidrocarburos durante la reoxidación del óxido de cerio por agua y dióxido de carbono.
En el estudio, investigaron principalmente con rodio dopado con ceria y níquel dopado con ceria y, demuestra, por primera vez , el concepto de la producción de combustibles de hidrocarburos, metano, directamente desde agua y dióxido de carbono. Con níquel dopado de ceria la producción de metano no es activa debido a la pérdida de níquel a altas temperaturas.
Este estudio deja amplio margen de mejora a una nueva área de investigación en la producción termoquímica-solar de combustibles. Las investigaciones futuras deberán ir dirigidas a la mejora la selectividad del producto en metano y potencialmente a otros hidrocarburos, preferiblemente hidrocarburos líquidos como compuestos oxigenados.
