Wolfgang Schuhmann, Fangyuan Zhao, Adrian Ruff y Felipe Conzuelo (desde la izquierda) trabajan en bioelectrodos de larga duración. Crédito:RUB, Marquard
El uso de proteínas involucradas en el proceso fotosintético permite el desarrollo de dispositivos económicos y eficientes para la conversión de energía. Sin embargo, aunque las proteínas como el fotosistema I son de naturaleza robusta, el uso de complejos proteicos aislados incorporados en electrodos semi-artificiales se asocia con una estabilidad a largo plazo considerablemente corto. En consecuencia, la aplicación tecnológica de este tipo de biodispositivos es aún limitada. Investigadores de la Ruhr-Universität Bochum (RUB) demostraron que un funcionamiento cuidadoso del bioelectrodo basado en fotosistema bajo la exclusión de oxígeno es la clave para lograr una alta estabilidad.
El equipo que involucra al Dr. Fangyuan Zhao, Dr. Adrian Ruff, Dr. Felipe Conzuelo, y el profesor Wolfgang Schuhmann de la Cátedra de Química Analítica y Centro de Ciencias Electroquímicas, junto con el profesor Matthias Rögner de la Cátedra Bochum de Bioquímica Vegetal describe los resultados en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense .
Usando energía verde
Producir energía de manera eficiente para una sociedad más sostenible es hoy en día un desafío continuo. Por lo tanto, Es importante no solo comprender, sino también superar los procesos que actualmente limitan la vida útil de las tecnologías para la conversión de energía verde y renovable. Entre diferentes técnicas prometedoras, El uso de complejos de proteínas involucrados en el proceso fotosintético para la fabricación de dispositivos semi-artificiales es de particular interés debido a su alta eficiencia y gran disponibilidad natural.
Los científicos ya han demostrado en un estudio anterior que bajo el funcionamiento del bioelectrodo se forman moléculas reactivas que dañan el fotosistema I y son responsables de una vida útil limitada del biodispositivo. Estas especies reactivas están asociadas al uso de oxígeno como aceptor final de electrones. Por lo tanto, Se sugirió el diseño de bioelectrodos que operan en un ambiente libre de oxígeno.
Ahora, Se ha demostrado que el funcionamiento del bioelectrodo con exclusión de oxígeno aumenta eficazmente la vida útil del dispositivo durante un período sustancial en comparación con los resultados obtenidos en presencia de oxígeno ambiental. Como explican los autores, Los resultados obtenidos son un paso importante hacia el desarrollo eficiente y posible aplicación de fotobiodispositivos para la conversión de energía.