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Ciencia de andar por casa

Imitar a las plantas para producir energía limpia

La fotosíntesis consume dióxido de carbono. Hacerla artificialmente para generar moléculas útiles podría ser una vía de solución de la crisis climática.

La clorofila absorbe, mayormente, radiación roja y azul, pero refleja los rayos verdes
La clorofila absorbe, mayormente, radiación roja y azul, pero refleja los rayos verdes
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Las plantas son muy apañadas, solo necesitan agua, aire y un puñado de minerales para sobrevivir. Copiar sus estrategias podría garantizar nuevas formas de energía renovable.

Como estudiábamos en el colegio, las plantas son organismos autótrofos. Una palabra complicada de pronunciar, sobre todo si estás desayunando madalenas, pero muy fácil de explicar: un organismo autótrofo genera su propia 'comida' a partir de sustancias químicas sencillas. Las plantas, en concreto, son capaces de generar azúcar usando solamente agua, dióxido de carbono y luz.

Las plantas consiguen esta proeza química gracias a la fotosíntesis. Sus células tienen unos orgánulos llamados cloroplastos, repletos de una sustancia especializada en capturar la luz solar: la clorofila. Como la clorofila absorbe, mayormente, radiación roja y azul, pero sin embargo refleja los rayos verdes, colorea a las plantas con su tono característico (salvando, claro está, los meses de otoño).

Una vez atrapada la luz, las células vegetales desencadenan varias reacciones químicas. Intervienen varias enzimas (citocromos, fotosistemas) y diferentes etapas, todo para conseguir azúcar. En total, las plantas utilizan seis moléculas de dióxido de carbono y seis de agua para generar una molécula de glucosa y seis de oxígeno. Efectivamente, un subproducto de la fotosíntesis es el oxígeno que respiramos. Las plantas no nos asfixian, todo lo contrario.

Las plantas utilizan seis moléculas de dióxido de carbono y seis de agua para generar una molécula de glucosa y seis de oxígeno
Las plantas utilizan seis moléculas de dióxido de carbono y seis de agua para generar una molécula de glucosa y seis de oxígeno

Pero fijaos en el otro lado de la reacción. La fotosíntesis consume dióxido de carbono y, por lo tanto, podría solucionar la crisis climática. Esto ha inspirado los científicos para crear nuevos procesos para transformar el CO₂ en moléculas útiles. En lugar de azúcar, esta estrategia (conocida como 'fotosíntesis artificial') suele generar combustibles, plásticos y otras sustancias de alto valor añadido. Como provienen de dióxido de carbono reciclado, atrapado de la atmósfera, estos productos tienen un impacto climático cero. Al quemarlos, emitimos exactamente la misma cantidad de CO₂ atrapado.

Además de estudiar los procesos químicos y bioquímicos, los científicos estudian formas eficientes de capturar la luz solar, como hace la clorofila de forma natural. Combinando todas estas estrategias, el proyecto europeo A-LEAF, liderado por investigadores españoles, ha diseñado una hoja artificial, cinco veces más eficiente que las hojas naturales. Otros proyectos como eSCALED investigan soluciones similares, así como procesos para transformar la energía solar en otros vectores energéticos importantes, como el hidrógeno verde.

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