Las plantas son capaces de alimentarse por sí mismas a través del milagro de la fotosíntesis. Los científicos, inspirados por este proceso, también han descubierto la manera de convertir la energía solar en energía útil - muy especialmente, la electricidad.
Pero, ¿y si podíamos dar un paso más allá y transformar la luz solar en combustible líquido? un avance de este tipo podría poner fin a nuestra dependencia de los combustibles fósiles para alimentar nuestros vehículos, por ejemplo.
Ese avance puede haber llegado.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Harvard ha desarrollado una "hoja biónico" que no sólo utiliza la luz solar para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno, sino que también es capaz de utilizar el hidrógeno en combinación con dióxido de carbono para generar isopropanol, un combustible líquido, según Science Daily.
El sistema es un paso adelante respecto a una invención anterior, la hoja artificial, que puede imitar las hojas reales de las plantas mediante la división de agua en hidrógeno y oxígeno. La hoja artificial fue desarrollada por Daniel Nocera, quien también es el autor principal del nuevo estudio de la hoja biónica.
Para actualizar la hoja artificial al estado "biónico", los investigadores diseñaron una bacteria que puede convertir el dióxido de carbono más hidrógeno en el combustible líquido isopropanol.
"Esta es una prueba de concepto que puede tener una forma de captación de energía solar y almacenarla en forma de un combustible líquido", dijo Pamela Plata, uno de los autores del estudio.
"Este formidable descubrimiento del catalizador de Dan realmente hace que este fuera, y teníamos una misión de querer interconectar algunos tipos de organismos con la recolección de energía solar. Fue un partido perfecto.
La bacteria, Ralstonia eutropha, es lo que hace que el conjunto funcione. Nuevos caminos fueron diseñados por los investigadores para que el organismo puede producir isopropanol como un subproducto de sus procesos metabólicos naturales.
"La ventaja de la interfaz del catalizador inorgánico con la biología es que tiene una plataforma sin precedentes para la síntesis química que no tiene con catalizadores inorgánicos solo", explicó Brendan Colón, otro co-autor del trabajo.
"Solar-a-químico de producción es el corazón de este trabajo, y hasta ahora hemos estado utilizando plantas para eso, sino que están utilizando la capacidad sin precedentes de la biología para hacer una gran cantidad de compuestos."
¿Cómo construir una mejor hoja
La hoja biónica inicialmente funcionó tan bien que se espera que supere la eficiencia natural de la fotosíntesis, que opera con una eficiencia del 1 por ciento. Pero luego los investigadores con un obstáculo. Como David Biello escribe para la revista Scientific American: "... el catalizador de níquel, molibdeno y zinc que hizo posible su química con división de agua tenía el efecto secundario desafortunado de envenenar a los microbios.
"Era el momento de construir una mejor hoja. En 2016, los investigadores se resolvió el problema con un catalizador diferente - una aleación de cobalto y fósforo - un cambio que aumentó la eficiencia de la hoja en la creación de combustibles de alcohol. Al hacerlo, la fotosíntesis artificial de los investigadores es capaz de girar alrededor de un décimo de la energía de la luz del sol capturado en combustible, según la revista Science.
Eso da la fotosíntesis natural de una verdadera carrera por el dinero.
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