La pregunta asumía que “no hay energía involucrada cuando las moléculas viajan de una concentración alta a baja”.
Una afirmación más precisa sería: la energía (trabajo) no tiene que ser puesta en un sistema para hacer que las moléculas viajen de una región de alta concentración a una región de baja concentración.
Esto es análogo al hecho de que no es necesario trabajar en una pelota para que ruede cuesta abajo. Eso es lo que quiere hacer.
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Otra respuesta lo señaló en la dirección del potencial químico , que, en términos generales, es la cantidad en que cambia la energía libre del sistema si agrega otra partícula . En una región de alta concentración (más alta que la concentración de equilibrio, por ejemplo), agregar otra molécula aumenta la energía del sistema porque el sistema debe luchar para encontrar un lugar para la nueva molécula. Esto corresponde a un gran potencial químico. En una región de baja concentración (debajo del equilibrio), el sistema tiene un montón de puntos vacíos para que vaya una molécula adicional, por lo que agregar otra molécula no aumenta tanto su energía. Dicha región tiene un bajo potencial químico.
Dado que los sistemas físicos siempre quieren minimizar su energía para encontrar la configuración más estable, las moléculas fluirán desde una región de alto potencial químico a una región de bajo potencial químico, sin la necesidad de un agente externo para poner energía en el sistema. De hecho, la energía (libre) se libera, en lugar de ser absorbida, en dicho proceso.
