Un alga termófila podría ser una excelente fuente de hidrógeno para combustible

En la carrera por lograr que el hidrógeno sea una fuente de energía alternativa y limpia, los investigadores han encontrado obstáculos para conseguir que el hidrógeno, que es limpio y sostenible, no dependa de procesos que requieran un gran consumo energético que impida que compense usarlo frente al petróleo como combustible en los vehículos.

Un equipo de investigadores de la University of Tennessee, Knoxville y del Oak Ridge National Laboratory han hecho nuevos hallazgos al respecto. Han mostrado que  la fotosíntesis (el proceso mediante el cual las plantas utilizan la energía proveniente del Sol) podría servir como fuente de hidrógeno, que es limpio y sostenible.

El equipo, liderado por Barry Bruce, profesor de bioquímica y biología celular y molecular en la UT-Knoxville, encontraron que la maquinaria interna de la fotosíntesis puede aislarse de cierto tipo de alga y al aplicarle un catalizador de platino, es capaz de producir hidrógeno de forma constante al exponerse a una fuente luminosa.

Los hallazgos han sido detallados recientemente en la revista Nature Nanotechnology.

Bruce, que ocupa el cargo de director asociado en el Sustainable Energy and Education Center de la UT-Knoxville, sñala que nosotros de hecho obtenemos gran parte de nuestra energía a través de la fotosíntesis, aunque de una forma un tanto indirecta.

Los combustibles fósiles de hoy fueron una vez, hace millones de años, en gran medida materia vegetal rica energéticamente cuyo crecimiento se debió al Sol mediante la fotosíntesis. No obstante, han existido esfuerzos para acortar este proceso, es decir, a través de la creación de combustibles de biomasa que cultivan plantas y convierten sus hidrocarburos en etanol y biodiesel.

El biocombustible tal y como piensa la gente -es decir, recolectar plantas y convertir su material vegetal en azúcares que son destilados en combustible líquido- probablemente no pueda reemplazar a la gasolina como fuente principal de combustible,

afirma Bruce.

Hemos encontrado que nuestro proceso es mucho más directo y que además tiene el potencial de crear una mayor cantidad de combustible utilizando menos energía, lo cual tiene muchas ventajas.

La principal ventaja del método de Bruce es que separa dos componentes claves en el proceso de utilizar la habilidad de las plantas en la conversión de energía solar. El primero es el tiempo requerido para que la planta obtenga la energía del Sol, crezca y se reproduzca para luego eventualmente morir y convertirse en combustible fósil. El segundo es la energía, en este caso se requiere una cantidad sustancial de energía para cultivar, cosechar y procesarlo hasta convertirlo en biocombustible. Puenteando estas dos opciones y usando directamente el sistema original que tiene la planta o alga para crear el combustible se ha dado un gran paso adelante.

Otros científicos han estudiado la posibilidad de utilizar la fotosíntesis como fuente de hidrógeno, aunque por el momento no han encontrado la manera de que la reacción ocurra de forma eficiente a las altas temperaturas que existirían en un sistema grande diseñado para aprovechar la luz solar.

Bruce et al encontraron que partiendo de un alga termófila verdeazulada, que prefiere temperaturas cálidas, pueden sostener la reacción a temperaturas tan altas como 55ºC. Esta es la temperatura que existiría en un desierto árido con una elevada irradiación solar, donde el proceso sería muy productivo. Además, encontraron que aumentando la temperatura el proceso se volvía hasta 10 veces más eficiente.

Tanto como decano y como químico, estoy realmente fascinado con este trabajo del profesor Bruce y sus colegas.

afirma Bruce Bursten, decano del College of Arts and Sciences de la  UT Knoxville.

El hidrógeno tiene el potencial para ser la alternativa limpia al petróleo, sin producción de gases de efecto invernadero, y necesitamos innovaciones que permitan que el hidrógeno sea producido a partir de fuentes distintas de los hidrocarburos. El profesor Bruce y su equipo han encontrado un ejemplo sensacional de cómo la excelencia en la investigación básica puede contribuir de forma significativa a los avances tecnológicos y de la sociedad.

Entre los co-autores del paper además de Bruce están Infeyinwa Iwuchukwu, un estudiante de graduado en química y energía biomolecular de la UT Knoxville, Michael Vaughn, técnico de laboratorio, Natalie Myers estudiante de microbiología de la UT Knoxville; Hugh O’Neill, investigador de la UT Knoxville-ORNL y Paul Frymier, profesor de química e ingeniería biomolecular de la UT Knoxville.

Traducción libre de Algae Turned Into High-Temperature Hydrogen Source publicado en Science Daily.

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