Un estudio publicado por seis químicos de la Universidad de Chicago muestra un nuevo sistema innovador para la fotosíntesis artificial que es más productivo que los sistemas artificiales anteriores en un orden de magnitud. El avance crea combustible de metano a partir del sol, el dióxido de carbono y el agua.
Fundación Antama / 9 de diciembre, 2022.- Un estudio realizado por seis químicos de la Universidad de Chicago en Estados Unidos ha mostrado un nuevo e innovador sistema de fotosíntesis artificial que es más productivo que los sistemas artificiales anteriores. A diferencia de la fotosíntesis regular, que produce carbohidratos a partir de dióxido de carbono y agua, la fotosíntesis artificial podría producir etanol, metano u otros combustibles.
[Recomendado: Investigadores diseñan circuitos genéticos sintéticos que podrían ayudar a las plantas a adaptarse a los desafíos climáticos]
La fotosíntesis natural está diseñada para producir carbohidratos, que alimentan a las plantas, los animales y los humanos, pero no a los automóviles, que necesitan energía mucho más concentrada. Por eso los investigadores han intentado crear alternativas a los combustibles fósiles y para ello deben rediseñar el proceso, para crear combustibles más densos en energía, como el etanol o el metano. El químico Wenbin Lin y su equipo pensaron que podrían intentar agregar algo que los sistemas de fotosíntesis artificial no han incluido hasta la fecha: los aminoácidos.
[Recomendado: Científicos resucitan proteínas antiguas para mejorar la fotosíntesis y generar cultivos más resistentes y productivos]
El equipo comenzó con un material llamado estructura metal-orgánica (MOF), una clase de compuestos formados por iones metálicos unidos por moléculas de enlace orgánicas. Luego diseñaron los MOF como una sola capa para proporcionar el área de superficie máxima para las reacciones químicas y sumergieron todo en una solución que incluía un compuesto de cobalto para transportar electrones.
Finalmente, agregaron aminoácidos a los MOF y experimentaron para descubrir cuál funcionaba mejor. El equipo de investigación pudo mejorar las dos mitades de la reacción, que incluyen el proceso que descompone el agua y el que agrega electrones y protones al dióxido de carbono. En ambos casos, los aminoácidos ayudaron a que la reacción fuera más eficiente.
Más información en UChicago News.