Seis químicos de la Universidad de Chicago han desarrollado un nuevo sistema de fotosíntesis artificial diez veces más productivo que los existentes: podría proporcionarnos una forma sostenible y más eficiente de producir energía a partir de la luz solar.
El proceso de fotosíntesis artificial utiliza la luz para convertir el dióxido de carbono en combustible. Produce moléculas orgánicas a partir de moléculas inorgánicas simples gracias a la energía solar: el proceso de fotosíntesis ocurre cuando la energía de la luz se convierte en materia orgánica, como la glucosa. Las plantas utilizan la fotosíntesis para crear su propio alimento.
Una fotosíntesis artificial
Durante los últimos dos siglos, los seres humanos han dependido de los combustibles fósiles como fuente de energía. Cientos de millones de años de fotosíntesis encerrados en una sustancia cómoda y densa en energía. Pero la disponibilidad es limitada y el consumo de combustibles fósiles tiene un enorme impacto negativo en el clima de la Tierra.
Por eso, los científicos están estudiando la "fotosíntesis artificial" como método de creación de combustibles: un proceso extremadamente difícil porque requiere una alteración de la composición química de la planta, que es muy compleja.
El nuevo estudio publicado en Nature Catalysis (lo enlazo aqui) muestra un nuevo sistema de fotosíntesis artificial mucho más productivo que las versiones anteriores. Mientras que la fotosíntesis normal convierte el dióxido de carbono y el agua en carbohidratos, la fotosíntesis artificial podría crear etanol, metano u otras fuentes de combustible.
"Esto es algo que nunca se ha hecho antes", dijo. Lin Wenbin, profesor de química en la Universidad de Chicago y autor principal del estudio.
Como funciona el proceso
Lin y sus colegas introdujeron algo que nunca se había incorporado en los sistemas de fotosíntesis artificial actuales: los aminoácidos. Esta adición mejoró las dos mitades de la reacción: el proceso que descompone el agua y el que agrega electrones y protones al dióxido de carbono.
El rendimiento obtenido todavía tiene un amplio margen de mejora: la fotosíntesis artificial aún está lejos de producir suficiente combustible para ser utilizado a gran escala. "Todavía hay mucho por mejorar para producir suficiente metano para nuestro consumo".
Sin embargo, además del combustible, el descubrimiento ya puede usarse para muchas otras reacciones químicas a gran escala. La producción de objetos cotidianos, como drogas y nailon, requeriría solo cantidades mínimas de materiales de partida.
"Muchos de estos procesos fundamentales son los mismos", dice Lin. "Si desarrollas una buena química, se pueden incorporar a muchos sistemas".
