La Fotosintesis

La fotosíntesis artificial es un proceso químico que se replica el proceso natural de la fotosíntesis, un proceso que convierte la luz solar, agua, y dióxido de carbono en carbohidratos y oxígeno. El término se utiliza comúnmente para referirse a cualquier sistema para la captura y el almacenamiento de la energía de la luz solar en los enlaces químicos de un combustible. División del agua fotocatalítica convierte el agua en protones y oxígeno, y es un área de investigación principal en la fotosíntesis artificial. La reducción del dióxido de carbono inducido por la luz es otro proceso estudiado, replicando la fijación de carbono natural.

La reacción fotosintética se puede dividir en dos medias reacciones, ambos de los cuales son esenciales para la producción de combustible. En la fotosíntesis de las plantas, las moléculas de agua son foto-oxidados para liberar oxígeno y protones. La segunda etapa de la fotosíntesis de las plantas es una reacción independiente de la luz que convierte el dióxido de carbono en glucosa. La fotosíntesis artificial tiene como objetivo a continuación, para producir un combustible de la luz solar que puede ser almacenada y utilizada cuando la luz solar no está disponible, mediante el uso de procesos directos, es decir, para producir un combustible solar.

Un proceso para la creación de una fuente de energía limpia y asequible es el desarrollo de la división del agua fotocatalítica bajo luz solar. Este método de producción de hidrógeno sostenible es un objetivo clave en el desarrollo de sistemas de energía alternativa del futuro. La conversión de la energía solar en hidrógeno a través de un proceso de división del agua asistido por catalizadores photosemiconductor es una de las tecnologías más prometedoras en el desarrollo. Este proceso tiene el potencial de grandes cantidades de hidrógeno que se generan en un método ecológicamente sonido. La conversión de la energía solar en un combustible limpio en condiciones ambientales es uno de los mayores retos científicos del siglo XXI.

Dos enfoques se reconocen generalmente en la construcción de las pilas de combustible solares para la producción de hidrógeno:

• Un sistema homogéneo es aquel en el que los catalizadores no están compartimentadas, es decir, los componentes están presentes en el mismo compartimento. Esto significa que el hidrógeno y el oxígeno se producen en la misma ubicación. Esto puede ser un inconveniente, ya que componen una mezcla explosiva, exigiendo más purificación de gas.

• Un sistema heterogéneo tiene dos electrodos separados, un ánodo y un cátodo, haciendo posible la separación de oxígeno y la producción de hidrógeno.

Otra área de investigación dentro de la fotosíntesis artificial es la selección y manipulación de microorganismos fotosintéticos, micro algas verdes y cianobacterias es decir, para la producción de combustibles solares. Muchas cepas son capaces de producir hidrógeno naturalmente, y existe enfoque para mejorar en estas. Biocombustibles de algas, tales como butanol y metanol se producen tanto a escala de laboratorio y comerciales. Este enfoque se ha beneficiado con el desarrollo de la biología sintética, que también está siendo explorado por el J. Craig Venter Institute para producir un organismo sintético capaz de la producción de biocombustibles.

Bibliografías:

• MEGIATTO, J. (D). et al... Un relé de redox Bioinspirados que imita las interacciones radicales de los pares Tyr-His de fotosistema II. Naturaleza química. on-line. 9 FEV.

• MEGIATTO, J. (D). et al... Imitando a la cadena de transferencia de electrones en fotosistema II con una tríada molecular termodinámicamente capaz de oxidación en agua. PNAS. v. 109, p. 15.578-583. 2012.

• ZHAO, Y. et. al. Mejorar la eficiencia del agua dividido en células solares sensibilizadas tinte

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