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Algas para fotosintetizar hidrógeno: el camino hacia un combustible limpio

AMBIENTE

Algas para fotosintetizar hidrógeno: el camino hacia un combustible limpio

Obtener combustible mediante algas podría ser el primer paso a solucionar uno de los principales problemas de la contaminación ambiental.

Se puede persuadir a las algas que normalmente utilizan la luz solar para producir oxígeno para que produzcan hidrógeno. Afortunadamente, no hay peligro de que esto se vuelva universal y corte nuestro suministro de aire. En cambio, podría ofrecer una forma de producir una fuente de energía libre de contaminación, adecuada para almacenamiento y transporte.

A diferencia de otros combustibles, el hidrógeno produce solo agua y calor cuando se quema. Ya muy utilizado para la industria, el hidrógeno podría convertirse en la base de gran parte del sistema de transporte y en un depósito de energía para las noches sin viento o los días nublados en un mundo que funciona con energía limpia. La mayoría de los esfuerzos para producir hidrógeno de manera limpia implican generar electricidad a partir de fuentes renovables y encontrar catalizadores que dividan el agua en hidrógeno y oxígeno de manera más rápida y económica que las versiones existentes.

Estas ideas se están acercando lo suficiente a la viabilidad que se está buscando financiamiento para megaproyectos donde la energía solar y eólica son abundantes. Sin embargo, no está claro si la tecnología será rentable lo suficientemente pronto como para salvarnos de la destrucción del clima sin subsidios en los que no se pueda confiar. El profesor Xin Huang del Instituto de Tecnología de Harbin de China ha encontrado un camino muy diferente.

Huang y sus colegas mezclaron células del alga Chlorella pyrenoidosa que normalmente fotosintetizan el oxígeno a partir del dióxido de carbono y el agua en una solución de polisacárido dextrano. A continuación, se mezcló el dextrano en una solución de polietilenglicol (PEG) para crear una emulsión con alrededor de 9.000 células de algas empaquetadas en cada gota azucarada. El PEG ejerció presión sobre las gotas, haciendo que se encogieran y actuó como una barrera entre ellas y el aire. La combinación privó a las células de las algas de oxígeno, lo que podría haberse esperado que las hiciera producir más por sí mismas para compensar. En cambio, experimentaron un cambio, activando enzimas conocidas como hidrogenasas.

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Algas para fotosintetizar hidrógeno: el camino hacia un combustible limpio

Esta pequeña gota, de unas pocas centésimas de milímetro de ancho, está repleta de células de algas que, en las condiciones adecuadas, fotosintetizan el hidrógeno en lugar del oxígeno. Crédito: Prof. Xin Huang, Instituto de Tecnología de Harbin

Como sugiere el nombre, las hidrogenasas producen hidrógeno, algo que logran al tomar el control de la vía que la Chlorella suele utilizar para fotosintetizar el oxígeno.

Mientras las células pudieran mantenerse alejadas del oxígeno, el equipo descubrió que seguirían aprovechando la luz solar para producir hidrógeno que podría extraerse para su uso. En Nature Communications, informan que recubrir las gotas que contienen algas con bacterias aseguró que el oxígeno, ya sea de la atmósfera o de las células no convertidas, se elimine rápidamente para evitar interrumpir la producción de hidrógeno.

Las gotas son diminutas, su diámetro es similar al ancho de un cabello humano, por lo que el hidrógeno producido de cada una es minúsculo. Sin embargo, se pueden crear millones con facilidad.

El profesor Huang dijo en un comunicado:

“Nuestra metodología es fácil y debería ser capaz de ampliarse sin afectar la viabilidad de las células vivas. También parece flexible; por ejemplo, recientemente capturamos un gran número de células de levadura en las gotas y utilizó los reactores microbianos para la producción de etanol”.

Combustible y alcohol, ¿quién podría pedir más?

Queda por ver si el método resultará más rentable que convertir la luz solar en electricidad y luego usarlo para la electrólisis del agua, pero cuando el futuro del mundo está en juego, es bueno tener un plan de respaldo.

Los hallazgos de la investigación han sido informados en Nature Communications.

Fuente: iflscience

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