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Una estrategia que imita la fotosíntesis convierte el
dióxido de carbono en combustibles Foto pixabay
Las
hojas de las plantas aprovechan la energía del sol para transformar el CO₂, en
los carbohidratos que necesitan. Durante decenios los científicos han intentado
idear un proceso similar con el fin de generar combustible que pueda
almacenarse para su uso posterior. Ello resolvería uno de los principales
inconvenientes que plantea la generación solar y eólica, ya que proporcionaría
una manera de guardar la energía para cuando no brille el sol ni sople el
viento.
A
lo largo de los años numerosos investigadores han contribuido al desarrollo de
una forma de fotosíntesis artificial consistente en disociar, mediante la
acción de catalizadores activados por la luz del sol, las moléculas de agua en
oxígeno e hidrógeno. La fotosíntesis real se encontraría un paso más cerca si
dicho hidrógeno se empleara en una reacción de reducción para convertir el CO₂
en hidrocarburos. Al igual que una verdadera hoja, ese proceso solo usaría CO₂,
agua y la luz del sol para producir combustible. Tal logro supondría una
revolución, puesto que permitiría crear un sistema cerrado en el que el CO₂ emitido
en la combustión volvería a transformarse en combustible en vez de sumarse a
los gases de efecto invernadero ya presentes en la atmósfera. Varios
investigadores persiguen ese objetivo. Hace poco, un grupo demostró la
posibilidad de combinar en un solo sistema muy eficiente la descomposición del
agua y la conversión de CO₂, en combustible. En un artículo publicado en junio
de 2016 en Science, Daniel G. Nocera y Pamela A. Silver, de Harvard, y sus
colaboradores describieron una técnica para fabricar combustible líquido
(aceite de fusel) que superaba con creces la conversión de CO₂, en carbohidratos
en una hoja natural: mientras que una planta usa solo el 1 por ciento de la
energía que recibe del sol para producir glucosa, la nueva técnica logró una
eficiencia de conversión a combustible de en torno al 10 por ciento.
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Los
investigadores combinaron la técnica de fotolisis del agua (diseñada para
utilizar solo materiales biocompatibles y evitar que se originen compuestos tóxicos)
con bacterias modificadas ex profeso para producir combustible. Para su
sorpresa, los microorganismos generaron una amplia variedad de combustibles y
otros compuestos incluso a bajas concentraciones de CO₂. El proceso está
listo para su aplicación a mayor escala, hasta el punto de que los
catalizadores ya contienen metales baratos y fáciles de obtener. Sin embargo, todavía
es necesario aumentar de manera sustancial la producción de combustible. Nocera
asegura que su equipo ya trabaja en un prototipo y que está en negociaciones
con varias empresas. Pero el experto mira aún más allá. Además de generar de
forma sostenible hidrogeno y combustibles ricos en carbono, ha demostrado que,
con otro tipo de bacterias modificadas, resulta posible obtener abonos
nitrogenados directamente en el suelo, una estrategia que aumentaría el
rendimiento de los cultivos allí donde no sea fácil disponer de abonos al uso.
Los microorganismos usan el hidrogeno y el CO₂ para formar cierto tipo de plástico biológico. Una vez
que la bacteria contiene suficiente plástico, ya no necesita la luz del sol,
por lo que puede enterrarse en el suelo. Tras extraer nitrógeno del aire,
aprovecha la energía y el hidrogeno del plástico para producir el abono. Rábanos
que fueron cultivados en una sierra con estos microorganismos acabaron pesando
un 150 por ciento más que las plantas de
control.
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