energía solar para su supervivencia y uso cotidiano. Sabemos que las plantas verdes crean su propio alimento y energía con la ayuda de la fotosíntesis. La fotosíntesis se realiza en presencia de luz solar, agua y dióxido de carbono. Los resultados finales son la alimentación, la energía química y la liberación de oxígeno.
Cada vez que los científicos trataron de aprovechar la energía solar, no tuvieron éxito en la utilización de una gran parte de la energía solar. La tasa de conversión de la energía solar en energía eléctrica es bastante ineficiente. Ahora los investigadores de ingeniería de la Universidad de Cincinnati están tratando de superar este problema.
>Los investigadores están trabajando en la elaboración de varios métodos para aprovechar la energía del sol y el carbono del aire para producir nuevas formas de biocombustibles. Y la ayuda vino de lugares bastante inusuales. Científicos de la Universidad de Cincinnati recibieron esa ayuda de especies de ranas semitropicales.
Han publicado su trabajo en Nano Letters . El equipo del proyecto está formado por el profesor asistente de investigación David Wendell, el estudiante Jacob Todd y el decano de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas Carlo Montemagno. Ahora estos científicos necesitan material fotosintético que pueda realizar la fotosíntesis real.
Para ello, los investigadores pusieron su energía en la creación de un nuevo material fotosintético artificial. Este material toma la ayuda de enzimas derivadas de plantas, bacterias, ranas y hongos para fabricar azúcar mientras toma la luz del sol y dióxido de carbono. Todas estas enzimas están atrapadas dentro de una carcasa de espuma.
Dean Montemagno habla de su proyecto: «Esta nueva tecnología establece una forma económica de aprovechar la fisiología de los sistemas vivos mediante la creación de una nueva generación de materiales funcionales que incorporan intrínsecamente los procesos de la vida en su estructura.
Concretamente, en este trabajo se presenta una nueva vía de aprovechamiento de la energía solar para producir petróleo o alimentos con eficiencias que superan a otras metodologías de producción biosolar. En términos más generales, establece un mecanismo para incorporar la funcionalidad de los sistemas vivos a los sistemas que diseñamos y construimos».
Ahora la pregunta interesante es por qué los investigadores han optado por la espuma. Si pensamos cuidadosamente en algo espumoso, podemos recordar fácilmente que la luz del sol y el aire pueden entrar muy fácilmente en un material espumoso. Otra ventaja es que los científicos pudieron concentrar los reactivos dentro de la espuma.
Se eligió la espuma porque puede concentrar eficazmente los reactivos pero permite una muy buena cantidad de luz y penetración de aire. Se inspiraron para el material espumoso en un diseño basado en los nidos de espuma de una rana semitropical. Esta rana es conocida como la rana Tungara. Son conocidos por producir espumas muy duraderas para sus renacuajos en desarrollo.
¿Cuál es la ventaja de usar nidos de espuma de ranas semitropicales? Una gran ventaja es que un nido de espuma es una cosa no viviente, puede convertir toda la luz solar que recibe en azúcar porque no tiene otras actividades relacionadas con la vida como la respiración, la digestión, la reproducción, el crecimiento y la excreción.
Wendell aclara además: «Nuestra espuma tampoco utiliza tierra, por lo que la producción de alimentos no se vería interrumpida, y puede utilizarse en entornos de dióxido de carbono altamente enriquecido, como los gases de escape de las centrales térmicas de carbón, a diferencia de muchos sistemas fotosintéticos naturales».
Él discute otra ventaja, «En los sistemas de plantas naturales, demasiado dióxido de carbono cierra la fotosíntesis, pero la nuestra no tiene esta limitación debido a la estrategia de foto-captura basada en bacterias».
Otras ventajas de la espuma vegetal son que el azúcar producido puede convertirse en muchas cosas diferentes, como etanol y otros biocombustibles. Otra gran ventaja es que la tierra cultivable seguirá estando disponible para la producción de cultivos importantes. Como explica Wendell. «Y elimina el dióxido de carbono del aire, pero mantiene la tierra cultivable actual para la producción de alimentos.»
Ahora el siguiente paso lógico para el equipo del proyecto sería hacer que esta tecnología sea factible para aplicaciones a gran escala como la captura de carbono en las centrales eléctricas de carbón.
Wendell explica: «Se trata de desarrollar una estrategia para extraer tanto la cáscara lipídica de las algas (utilizada para el biodiesel) como el contenido citoplasmático (las vísceras), y reutilizar estas proteínas en la espuma. También estamos buscando otras moléculas cortas de carbono que podemos hacer alterando el cóctel de enzimas en la espuma».
