El sol es la fuente de energía más sostenible disponible en nuestro planeta y podría usarse para impulsar reacciones fotoquímicas. En el diario Angewandte Chemie , Los científicos presentan un fotomicroreactor rentable. Se basa en concentradores solares luminiscentes, que cosecha, convertir, y hacer que los fotones estén disponibles para reacciones químicas. Por lo tanto, los investigadores pudieron sintetizar varias sustancias, incluidos dos productos farmacéuticos.

Hasta la fecha, la investigación sobre el uso de la luz solar se ha centrado en la electricidad solar, solar térmica, y combustibles solares, mientras que la síntesis de productos químicos alimentada por energía solar está todavía en su infancia. La energía luminosa puede impulsar reacciones químicas; por ejemplo, moviendo un catalizador a un estado excitado y, por lo tanto, acelerando una reacción o incluso haciéndola posible en primer lugar. Sin embargo, el sol como fuente de luz es desventajoso en ciertos aspectos porque la mayor parte de la irradiancia espectral solar (el flujo radiante recibido por una superficie por unidad de área) cae dentro del rango visible relativamente estrecho. Es más, las fluctuaciones en la irradiancia son causadas por fenómenos como las nubes pasajeras.

Los científicos de la Universidad Tecnológica de Eindhoven (Países Bajos) y el Instituto Max-Planck de Coloides e Interfaces (Potsdam, Alemania) ahora muestran por primera vez que un conjunto diverso de transformaciones impulsadas por fotones puede alimentarse de manera eficiente con la irradiación solar. El secreto del éxito es su diseño especial, fotomicroreactor rentable basado en concentradores solares luminiscentes (LSC).

Los LSC consisten en placas de guía de luz hechas de polimetilmetacrilato (PMMA) dopado con luminóforos especiales que capturan fotones del espectro solar y luego los liberan como fluorescencia con características de longitud de onda más larga para su uso por el luminóforo. De este modo, la luz del sol se concentra en un rango de longitud de onda estrecho, y las fluctuaciones de la distribución espectral dependientes de la luz del día y del clima se vuelven insignificantes.

Pequeños canales hechos de un polímero resistente a solventes están incrustados en las losas de LSC, que contienen la mezcla de reacción. Un sensor de luz que monitorea la intensidad de la luz está conectado a un circuito integrado que ajusta de manera autónoma el caudal de la mezcla:cuanto menor es la intensidad de la luz, más lento pasa la mezcla por el canal, recibiendo así la dosis de luz necesaria para un rendimiento de reacción adecuado. Al hacerlo, Las fluctuaciones en la irradiación de la luz solar se compensan y la calidad del producto permanece constante.

La selección de los luminóforos dopantes depende de la longitud de onda necesaria para la excitación del catalizador. El equipo dirigido por Timothy Noël generó rojo, verde, y reactores LSC azul para reacciones catalizadas por los fotocatalizadores azul de metileno para el dispositivo rojo, eosina Y y rosa de Bengala para el verde, y complejos metálicos a base de rutenio para el reactor azul. "Con estos dispositivos, logramos sintetizar el fármaco antiparasitario ascaridole y un intermedio del fármaco antipalúdico artemisinina, además de otros, "dice Noël." Un enfoque de producción basado en energía solar es de gran interés para productos con alto valor agregado, como los productos químicos finos, drogas y fragancias. Sería especialmente adecuado para entornos de recursos limitados ".