Un equipo de investigadores del Laboratorio Nacional de Energías Renovables y la Universidad de Miami ha desarrollado un proceso de ingeniería que permite a las cianobacterias usar la electricidad para convertir el dióxido de carbono en etileno o acetato. Piensan en su posible uso como sistema de almacenamiento de energía.
Como señalan los investigadores, la fotosíntesis natural es un medio ineficiente para convertir el dióxido de carbono en compuestos útiles para el ser humano. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han diseñado parte del proceso para hacerlo más eficiente, y al hacerlo han desarrollado una nueva forma de almacenar energía.
Los científicos han dividido la fotosíntesis natural en dos sistemas principales, el fotosistema I y el fotosistema II.
El fotosistema I usa la luz para permitir la transferencia de electrones a través de una membrana.
En el fotosistema II, las enzimas capturan los fotones que, a su vez, energizan los electrones.
Los investigadores observaron que este sistema adolece de tres ineficiencias principales.
La primera es que los fotosistemas tienen espectros de absorción superpuestos.
La segunda es que el oxígeno producido por el fotosistema II tiene que competir con el dióxido de carbono por la enzima que fija la vía del carbono.
Y por último, la fotosíntesis natural sólo puede utilizar la luz en una parte limitada del espectro solar.
Para superar estas ineficiencias, los investigadores modificaron las cianobacterias (un tipo de bacterias que obtienen energía a través de la fotosíntesis, también conocidas como algas verde-azules) de forma que pudieran usar la luz solar y un flujo de electrones para impulsar la fijación del dióxido de carbono.
Más concretamente, eliminaron todo el fotosistema II y lo sustituyeron por un sistema artificial que funcionaba conectando las células modificadas a un circuito eléctrico.
Descubrieron que cuando las células se exponían a la luz, las cianobacterias eran capaces de entregar electrones al fotosistema I, lo que permitía convertir el dióxido de carbono en combustibles útiles como el etileno o el acetato.
Los investigadores señalan que si se usara un recurso renovable como fuente de electricidad, el sistema podría usarse como medio de almacenamiento de energía.
Además, el gas de efecto invernadero, el dióxido de carbono, podría utilizarse para producir combustibles más ecológicos. Sin embargo, hay que seguir trabajando para averiguar hasta qué punto el sistema podría ampliarse hasta niveles útiles.
Vía rsc.org
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