Científicos logran reacciones muy novedosas para conseguir el combustible del futuro

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En efecto, los científicos del Instituto Max Planck lo han logrado extraer del agua irradiándola con luz solar y utilizando nitruro de carbono como un fotocatalizador barato.

FUENTE – Ecoticias – 01/07/09

Segun el http://www.lne.es,- La fotosíntesis, que permite a los vegetales fijar la energía solar y crecer, podría ser también un importante factor de producción de hidrógeno, el combustible limpio, considerado como la opción más prometedora para las próximas décadas. Eso se deduce de las investigaciones realizadas paralelamente en el departamento de Biología Vegetal del Instituto Carnegie, en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable y en la Escuela de Minas de Colorado, todos de EE UU. Asimismo, radiando agua con luz solar científicos alemanes están empezando a obtener hidrógeno en proporciones significativas industrialmente.

La clave radica en un alga unicelular, productora de hidrógeno, denominada «Chlamydomonas reinhardtii». La novedad consiste en el descubrimiento de una vía desconocida de fermentación, que podría abrir nuevas posibilidades de aumentar la producción de hidrógeno.

El alga en cuestión habita comúnmente en los suelos y produce de forma natural pequeñas cantidades de hidrógeno cuando se la priva del oxígeno. Como la levadura y otros microbios, bajo condiciones anaerobias, esta alga genera su energía a partir de la fermentación.

Durante esos procesos se libera hidrógeno a través de la acción de una enzima llamada hidrogenasa, que se activa mediante electrones generados por la descomposición de compuestos orgánicos o también por el agua a través de la fotosíntesis.

En condiciones estables, sólo una pequeña fracción de los electrones interviene en la generación de hidrógeno. Sin embargo, de acuerdo al objetivo principal de las más avanzadas investigaciones sobre el alga, es posible desarrollar mecanismos que incrementen la producción con lo que aumentaría la obtención de hidrógeno libre.

En el nuevo estudio, los investigadores del Instituto Carnegie, del Laboratorio Nacional de Energía Renovable y de la Escuela de Minas de Colorado examinaron los procesos metabólicos de una cepa mutante que no era capaz de formar la hidrogenasa de forma activa.

Los científicos ignoraban que esta vía de fermentación metabólica existía en las algas hasta que generaron la cepa mutante.

Este descubrimiento sugiere que existe una flexibilidad significativa en la forma en que las algas verdes terrestres pueden metabolizar el carbono bajo condiciones anaerobias. Bloquear o modificar algunos de estos procesos metabólicos permitiría a los investigadores aumentar la cantidad de electrones cedidos a la hidrogenasa bajo condiciones anaerobias y producir entonces altos niveles de hidrógeno.

El hidrógeno es una fuente de energía potencialmente capaz de sustituir a los combustibles fósiles de manera que puede reducir en gran medida la emisión de gases con efecto invernadero. Los defensores de la producción de hidrógeno de las algas señalan que, a diferencia del etanol producido a partir de cultivos agrícolas, su método no implicaría entrar en competencia con la producción de alimentos -hace dos años se produjo una crisis alimentaria mundial por esa causa- ya que no necesita utilizar las tierras agrícolas usadas por los cultivos alimenticios.

Las esperanzas energéticas depositadas en el hidrógeno se han visto reforzadas no solo por las nuevas posibilidades del alga «Chlamydomonas reinhardtii». Recientes estudios realizados por científicos del Instituto Max Planck de Coloides e Interfaces, en Alemania, han encontrado una forma simple y barata de producirlo.

En efecto, los científicos del Instituto Max Planck lo han logrado extraer del agua irradiándola con luz solar y utilizando nitruro de carbono como un fotocatalizador barato. Hasta ahora, esta reacción había requerido el concurso de compuestos de organometales y semiconductores inorgánicos combinados con metales preciosos muy caros, como el platino.

El hidrógeno se considera la fuente de energía del futuro. Hay alrededor de tres veces más energía en un kilogramo de hidrógeno que en un kilogramo de petróleo crudo. Además, generar energía a partir del hidrógeno, por ejemplo en células de combustible, no libera sustancias contaminantes, sólo agua. Sin embargo, el hidrógeno sólo se encuentra en la Tierra en compuestos como el agua. El hidrógeno debe estar en su forma pura para obtener energía efectivamente, y para que su uso resulte rentable debe, asimismo, ser producido con fuentes de energía renovables como la luz solar.

Los científicos del Instituto Max Planck de Coloides e Interfaces han tenido éxito a la hora de avanzar en esa dirección con, sorprendentemente, uno de los polímeros que los químicos conocen desde hace más tiempo. En efecto, los investigadores utilizaron nitruro de carbono, fabricado por primera vez por Justus Liebig en 1834, para crear hidrógeno a partir de agua con ayuda de la luz solar.

La novedad en relación al nitruro de carbono es que resulta estable en el agua, incluso bajo condiciones alcalinas o ácidas extremas y es muy fácil y barato de producir.

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