Fotosintesis Artificial

FOTOSINTESIS ARTIFICIAL

La fotosíntesis artificial es una tecnología que busca imitar la fotosíntesis natural de las plantas con el fin de convertir dióxido de carbono y agua en carbohidratos y en oxígeno, utilizando la luz del Sol.

Existen diferentes procesos en proyecto en esta área, todos ellos dirigidos a utilizar la energía solar para producir energía limpia y eficiente.

Los combustibles fósiles, además de escasos, contaminan y participan en el calentamiento global y la energía fotovoltaica o la termoeléctrica es costosa, por lo que la fotosíntesis artificial como medio de energía es un área muy atractiva tanto desde el punto de vista ecológico como desde el económico.

Función

En la fotosíntesis natural intervienen docenas de enzimas que catalizan varias reacciones individuales, pero todo el proceso puede dividirse básicamente en dos fases principales que interactúan mediante moléculas transportadoras de energía: las reacciones luminosas, que dependen de la luz del Sol, y las reacciones oscuras, que pueden ocurrir en ausencia de luz.

Las investigaciones en cuanto a fotosíntesis artificial se pueden dividir de acuerdo con la fase de la fotosíntesis natural que buscan imitar: la separación de moléculas de agua para obtener hidrógeno y oxígeno que ocurre en la fase luminosa, y la fijación del bióxido de carbono que ocurre en la fase oscura.

Se pueden utilizar las plantas tal cual, pero es un método no rentable a gran escala, pues la fotosíntesis natural tiene un rendimiento de hasta 2%, mientras que la fotosíntesis artificial puede alcanzar una producción de 10 a 15 veces superior a las plantas para absorber bióxido de carbono (CO2) del aire y producir combustibles y otras sustancias.

La combustión del hidrógeno con el oxígeno produce mucha mayor energía que las gasolinas, el diesel o el gas natural, pero sin contaminar, ya que esta reacción química solamente genera emisiones de vapor de agua.

Proyectos

Ya en 1912 el químico italiano Giacomo Ciamician indicaba que una alternativa a los combustibles fósiles era utilizar la energía de la fotosíntesis natural.

La propuesta de Ciamician ha motivado desde entonces que investigadores de todo el mundo desarrollen métodos para obtener energía limpia de una forma sencilla, aprovechando la misma idea que explotan las células vegetales; es decir, transformar la energía solar en energía electroquímica empleando moléculas sensibles a la luz.

La primera hoja artificial fue desarrollada hace más de diez años por John Turner en el National Renewable Energy Laboratory, en Boulder, Colorado, EU.

Aunque altamente eficiente en la realización de la fotosíntesis, el dispositivo de Turner era poco práctico para un uso más amplio, ya que estaba compuesto de metales raros, caros, y era muy inestable… con una vida útil de apenas un día.

Dentro de los experimentos actuales, un grupo comandado por científicos británicos junto con investigadores de todo el mundo busca, por medio de la biología sintética, cómo separar el agua en hidrógeno y oxígeno, que luego se libera a la atmósfera.

Julea Butt, directora de la investigación en la Universidad de East Anglia, explica que en este sistema de fotosíntesis artificial se colocan pequeños paneles solares sobre microorganismos que capten la luz del Sol y conduzcan la producción de hidrógeno, sobre la cual las tecnologías para liberar energía bajo demanda están muy avanzadas.

El hidrógeno es un combustible con cero emisiones que puede hacer funcionar vehículos o ser

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