La fotosíntesis es la base de la vida en la Tierra. Este proceso abarcó cientos de millones de años antes de inundar la atmósfera con partículas respirables. Gracias a ella, las plantas transforman la energía solar en energía química. Luego, la luz se almacena en la glucosa vegetal, lo que conduce a la absorción de dióxido de carbono (CO2, uno de los principales gases de efecto invernadero) y la liberación de oxígeno (O2). Lo que nos permite existir hoy son, por lo tanto, los desechos producidos por la biomasa orgánica del mundo.

Fotosíntesis sin luz solar

Para que se lleve a cabo la fotosíntesis, son esenciales tres elementos: agua, CO2 y luz solar. En consecuencia, esta reacción química depende de la presencia de nuestra estrella. Sin embargo, un equipo científico estadounidense del Plant Cell Biology Center de Riverside (California, Estados Unidos) acaba de desarrollar un método que provoca artificialmente el crecimiento de las plantas sin luz natural. Este sistema ya existe en varias formas. No obstante, la particularidad innovadora de este descubrimiento radica en su rendimiento, muy superior al de la fotosíntesis biológica.

Los autores del estudio (publicado en Nature) afirman que “Los sistemas de fotosíntesis artificial se proponen como una ruta alternativa eficiente para capturar CO2 para producir alimentos adicionales para la creciente demanda global”. En otras palabras, el crecimiento acelerado de las plantas absorbería más dióxido de carbono por un lado, y alimentaría una población creciente de otra parte. Este es un doble efecto positivo significativo en esta convulsa era contemporánea.

Para hacer esto, los científicos usan una corriente eléctrica sobre un catalizador que contiene oxígeno y dióxido de carbono, una técnica llamada electrocatálisis. Esta estimulación provoca producción de acetato como resultado de la conversión de agua y CO2, generalmente iniciada por la luz solar. El compuesto químico obtenido permite entonces cultivar varios organismos en la oscuridad.

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Diagrama del proceso de fotosíntesis artificial. Créditos: Elizabeth C. Hann et al./Nature

Mayor producción y menos intensiva en energía.

Según los biólogos, unos cuantos paneles fotovoltaicos son suficientes para cultivar grandes cantidades de alimentos, una ventaja que pesa mucho en la balanza. Además, las plantas convierten muy mal la luz solar. solo sintetizan 1% de esta energía. Esta nueva técnica multiplica por tanto la rentabilidad del proceso químico interno de las plantas. por cuatro, activando un crecimiento más rápido de los cultivos. Además, algunas levaduras podrían incluso sufrir un dieciocho veces mayor eficiencia.

“Al alimentar la electrólisis con energía fotovoltaica, la conversión de la luz solar y el CO2 en alimento en nuestro sistema (fotovoltaica en electrólisis, acetato en levadura) es casi dieciocho veces más eficiente para convertir la energía solar en biomasa que la producción típica de alimentos”explican los investigadores.

Una lista interminable de usos.

Este proceso aún está en pañales y todavía queda un largo camino por recorrer. Por lo tanto, una comercialización a corto plazo no es posible. Sin embargo, permitiría en un futuro cercano aumentar la productividad de industria de alimentos. Además, las áreas del globo regularmente afectadas por la sequía podría explotar esta maniobra para paliar la hambruna. Finalmente, las verduras podrían crecer dentro del estaciones espaciales y otros proyectos futuros similares. Y la lista de próximas aplicaciones no ha dejado de crecer.

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Créditos: Pexels/Pixabay

Investigadores y empresas de todo el mundo están trabajando arduamente para encontrar soluciones innovadoras, productivas y sostenibles, mientras ahorran energía tanto como sea posible. En Austria, por ejemplo, una start-up lanzó la primera “flores solares” que son más fáciles de establecer que los grandes transformadores existentes. En la misma línea, los ingenieros estadounidenses han diseñado hojas artificiales capaz de absorber cien veces más CO2 que una hoja orgánica.