Separar moléculas de agua ¿la próxima fuente de energía “verde”?

Desde hace miles de millones de años, existe una fuente de energía renovable capaz de librar a los humanos de los combustibles fósiles, según un reciente informe de un científico “verde”.

El truco para usarla consiste en comprender cómo obtener nuestra energía al estilo de las plantas – y un reciente descubrimiento podría acercar a los científicos a este objetivo.

Las plantas usan la fotosíntesis para capturar la energía directamente del sol, una proeza que los humanos llevan años intentando conseguir mediante las células fotoeléctricas.

“¿Cómo conseguirá la humanidad dotarse a si misma con los niveles energéticos que necesita?” se pregunta James Barber, bioquímico en el Imperial College de Londres.

“Verdaderamente solo existe una solución… usar la enorme cantidad de luz solar disponible”.

Una hora de la luz solar que baña la Tierra equivale a toda la energía que los humanos usan (de media) en todo un año.

Pero hasta la fecha, los paneles solares la han convertido en energía de forma poco eficiente – el más eficiente de las células solares plásticas existente a día de hoy en el mercado solo transforma el 6% de la luz solar en energía utilizable.

Otra opción consiste en imitar las reacciones químicas de la fotosíntesis, comenta Barber, específicamente un paso conocido como división del agua.

Emplear la luz del sol para dividir el agua

La división del agua es una reacción química compleja que tiene lugar en las hojas, algas, fitoplancton y otros organismos verdes.

Las plantas usan la energía del sol para dividir el agua en sus componentes: oxígeno e hidrógeno.

El oxígeno producido se libera a la atmósfera. El hidrógeno se emplea para convertir el dióxido de carbono (tomado del aire) en las moléculas orgánicas basadas en el carbono con las que las plantas forman sus tejidos.

En un artículo que se publicará en la edición del 15 de abril de este año de la revista Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, Barber apunta que recientes investigaciones han logrado identificar la estructura de la enzima clave en el proceso de la división del agua: el fotosistema II.

Comprender esta estructura podría ayudar a que los científicos replicasen artificialmente la enzima.

“Este es un problema químico muy complicado, y la naturaleza lo solucionó”, comenta Gary Brudvig, químico especialista en biofísica de la Universidad de Yale que también ha investigado el fotosistema II.

“Lo primero que intentamos descubrir es el modo en que la naturaleza realiza la química y (una vez que tengamos una idea razonable sobre cómo funcional el sistema natural) intentaremos replicarlo en sistemas artificiales”.

El hidrógeno producido por la división del agua artificial podría emplearse como combustible autónomo. (Véase Hidrogeno, el combustible del futuro).

Como alternativa, los científicos podrían ir más lejos en la imitación de las plantas y combinar el hidrógeno con compuestos de carbono para producir combustibles.

Muchos de los combustibles de hoy en día se basan en el carbono derivado de la fotosíntesis que tuvo lugar hace millones de años. Esa energía se almacenó en forma de petróleo, gas y carbón.

Pero, tal y como comenta Brudvig, encontrar una solución más eficiente depende de que seamos capaces de duplicar los sistemas naturales, en lugar de confiar en los menguantes suministros de combustible fósil.

“En mi opinión, la primera fase en el empleo de energía solar, consistirá probablemente en emplear los sistemas naturales fotosintéticos (tales como el maíz y otros cultivos) para que fabriquen combustibles útiles”, como el etanol, añadió.

“Pero estos no son demasiado eficientes y tal vez nunca lleguen a lograrse, porque los organismos vivos usan la energía para vivir – es decir, emplean la energía en procesos que no están relacionados directamente con la producción de combustible”.

En otras palabras, la cantidad de energía y otros recursos necesarios para cultivar las cosechas destinadas a los biocombustibles, podría ser la misma o superior a la energía derivada para uso de los humanos. (Véase Combustible a cambio de nada).

“Creo que para alcanzar una eficiencia realmente alta, en última instancia tendremos que crear sistemas artificiales”, comentó Brudvig.

Barber, del Imperial College, está de acuerdo, y apunta que las plantas “solucionaron biológicamente su problema energético hace mucho tiempo, empleando luz solar para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno.

“Si una hoja puede hacerlo, nosotros también”.

Traducido de Splitting Water Molecules the Next “Green” Power Source?

3 Comentarios

  1. 1 sDfg sDfg 6 Mar 2007 0 (0 Votos)

    excelente.. la última frase me gustó.

  2. 2 ilce areli ilce areli 29 Mar 2007 0 (0 Votos)

    me parece q les falta mas informacion sobre las reacciones quimicas

  3. 3 joel lerma joel lerma 19 May 2010 0 (0 Votos)

    me interesa mucho este tema y creo que es la unica y verdadera salida a este gran problema que es la falta de energia limpia

1 Trackback / Pingback

  1. Anónimo

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