En la búsqueda de producir hidrógeno como una fuente de combustible alternativa limpia, Los investigadores se han visto obstaculizados sobre cómo crear hidrógeno utilizable que sea limpio y sostenible sin depender de un uso intensivo proceso de alta energía que supera los beneficios de no utilizar petróleo para impulsar vehículos.

Nuevos hallazgos de un equipo de investigadores de la Universidad de Tennessee, Knoxville, y el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, sin embargo, muestran que la fotosíntesis, el proceso mediante el cual las plantas se regeneran utilizando la energía del sol, puede funcionar como una limpieza, fuente sostenible de hidrógeno.

El equipo, dirigido por Barry Bruce, profesor de bioquímica y biología celular y molecular en UT Knoxville, encontró que la maquinaria interna de la fotosíntesis se puede aislar de ciertas algas y, cuando se combina con un catalizador de platino, es capaz de producir un suministro constante de hidrógeno cuando se expone a la luz.

Los hallazgos se describen en la edición de esta semana de la revista. Nanotecnología de la naturaleza .

Bruce quien se desempeña como director asociado del Centro de Investigación de Educación y Energía Sostenible de UT Knoxville, señala que ya obtenemos la mayor parte de nuestra energía de la fotosíntesis, aunque indirectamente.

Los combustibles fósiles de hoy fueron una vez, hace millones de años, Materia vegetal rica en energía cuyo crecimiento también fue apoyado por el sol a través del proceso de fotosíntesis. Se han realizado esfuerzos para acortar este proceso, a saber, mediante la creación de combustibles de biomasa que cosechan plantas y convierten sus hidrocarburos en etanol o biodiésel.

"El biocombustible, como mucha gente lo piensa ahora, cosechar plantas y convertir su material leñoso en azúcares que se destilan en líquidos combustibles, probablemente no pueda reemplazar a la gasolina como una fuente importante de combustible. ", dijo Bruce." Descubrimos que nuestro proceso es más directo y tiene el potencial de crear una cantidad mucho mayor de combustible utilizando mucha menos energía, que tiene una amplia gama de beneficios ".

Un beneficio importante del método de Bruce es que elimina a dos intermediarios clave en el proceso de uso de las capacidades de conversión solar de las plantas. El primer intermediario es el tiempo necesario para que una planta capture energía solar, crecer y reproducirse, luego muere y eventualmente se convierte en combustible fósil. El segundo intermediario es la energía, en este caso, la cantidad sustancial de energía necesaria para cultivar, cosechar y procesar material vegetal en biocombustible. Pasar por alto estas dos opciones y usar directamente la planta o el sistema solar integrado de algas para crear combustible limpio puede ser un gran paso adelante.

Otros científicos han estudiado la posibilidad de utilizar la fotosíntesis como fuente de hidrógeno, pero aún no han encontrado una manera de hacer que la reacción ocurra de manera eficiente a las altas temperaturas que existirían en un gran sistema diseñado para aprovechar la luz solar.

Bruce y sus colegas descubrieron que al comenzar con un alga verde azulada termófila, que favorece temperaturas más cálidas, podrían sostener la reacción a temperaturas tan altas como 55 grados C, o 131 grados F. Esa es aproximadamente la temperatura en los desiertos áridos con alta irradiación solar, donde el proceso sería más productivo. También encontraron que el proceso era más de 10 veces más eficiente a medida que aumentaba la temperatura.

"Como decano y químico, Estoy muy impresionado con este trabajo reciente del profesor Bruce y sus colegas. "dijo Bruce Bursten, decano de la Facultad de Artes y Ciencias de UT Knoxville. "El hidrógeno tiene el potencial de ser la alternativa de combustible más limpia al petróleo, sin producción de gases de efecto invernadero, y necesitamos nuevas innovaciones que permitan que el hidrógeno se produzca fácilmente a partir de fuentes distintas de los hidrocarburos. El profesor Bruce y su equipo han proporcionado un excelente ejemplo de cómo la excelencia en la investigación básica puede contribuir significativamente a los avances tecnológicos y sociales ".

Fuente:Universidad de Tennessee en Knoxville