Un estudio publicado en la revista Chem Catalysis: Cell Press muestra que el proceso de convertir la luz solar directamente en energía utilizable mediante la fotosíntesis artificial pronto puede ser una hazaña que los humanos pueden utilizar para aprovechar la energía del sol para obtener combustible limpio, almacenable y eficiente.
De esta manera, se podría abrir una nueva frontera de energía limpia. Suficiente energía llega a la tierra en forma de luz solar en una hora para satisfacer todas las necesidades energéticas de la civilización humana durante todo un año.
La energía eólica y la energía solar fotovoltaica, son las dos formas principales de energía limpia disponibles. Agregar una tercera cambiaría drásticamente el panorama de las energías renovables. La capacidad de almacenar la energía fácilmente, sin requerir baterías voluminosas, mejoraría drásticamente la capacidad de los humanos para impulsar la sociedad de manera limpia y eficiente.
La eficiencia de los módulos fotovoltaicos simples está limitada por la capacidad de los semiconductores para absorber energía luminosa y por la capacidad de la célula para producir energía. Ese límite es algo que los científicos podrían superar con la fotosíntesis sintética.
La fotosíntesis es una compleja danza de procesos mediante la cual las plantas convierten la radiación solar y las moléculas de agua en energía utilizable en forma de glucosa. Para ello, utilizan un pigmento, la famosa clorofila, además de proteínas, enzimas y metales. El proceso más cercano a la fotosíntesis que tienen los humanos hoy en día es la tecnología fotovoltaica, donde un módulo fotovoltaico convierte la energía del sol en electricidad. Ese proceso es famoso por su ineficacia, capaz de capturar alrededor del 20% de la energía del sol. La fotosíntesis, por otro lado, es radicalmente más eficiente; siendo capaz de almacenar el 60% de la energía solar como energía química en biomoléculas asociadas.
Tanto las turbinas eólicas como los módulos fotovoltaicos tienen una desventaja en términos de efectos ambientales y factores de complicación. Yulia Pushkar, biofísica y autora principal del estudio, espera que la fotosíntesis artificial pueda sortear esos escollos y plantea que:
Nosotros y otros investigadores de todo el mundo estamos trabajando increíblemente duro para tratar de encontrar energía accesible... Energía limpia y sostenible que podemos crear con elementos no tóxicos y fácilmente disponibles. Nuestra fotosíntesis artificial es el camino a seguir
El equipo de Pushkar está imitando el proceso de fotosíntesis construyendo su propio análogo de hoja artificial que recolecta luz y divide las moléculas de agua para generar hidrógeno. El hidrógeno se puede usar como combustible por sí mismo a través de celdas de combustible o agregarse a otros combustibles como el gas natural, o integrarse en celdas de combustible para alimentar todo, desde vehículos hasta casas, pequeños dispositivos electrónicos, laboratorios y hospitales.
Los científicos del laboratorio de Pushkar experimentan con combinaciones de proteínas naturales del fotosistema II y catalizadores sintéticos en un intento por comprender qué funciona mejor y por qué. También da prioridad al uso de compuestos y productos químicos que son fácilmente abundantes en la Tierra, de fácil acceso y no tóxicos para el planeta. Sin embargo, el progreso en la fotosíntesis artificial es complicado por el hecho de que la fotosíntesis es tan multifacética, un hecho lamentado por los estudiantes de bioquímica de todo el mundo.
Los científicos han estado trabajando en la fotosíntesis artificial desde la década de 1970. Eso es mucho tiempo, pero no cuando recuerdas que la fotosíntesis tardó millones de años en evolucionar. No solo eso, sino que los científicos creen que, a diferencia del vuelo, la comunicación o la inteligencia, la fotosíntesis ha evolucionado solo una vez: hace unos 3.000 millones de años.
Redacción Cultiviza.
Imagen: Pixabay.
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