Trabajando en una fotosíntesis artificial

Las plantas utilizan la fotosíntesis para aprovechar la luz solar, el agua y el dióxido de carbono a fin de producir, a partir de estos recursos, su propio “combustible” en forma de carbohidratos. Globalmente, este proceso natural recoge 130 teravatios de energía solar. Si los científicos pudieran averiguar cómo aprovechar apenas una fracción de esa cantidad para fabricar combustibles y energizar procesos industriales, podrían aprovechar un gran consumo de energía.

La producción directa mediante energía solar de sustancias de gran utilidad a partir del dióxido de carbono (CO2) y el agua (H2O), un proceso que imite la fotosíntesis natural, es por tanto de gran interés. El equipo de Peidong Yang, de la Universidad de California en Berkeley, Estados Unidos, ha trabajado hacia esa meta.

En la fotosíntesis natural, utilizando energía solar el CO2 es primero reducido a componentes que son “ladrillos” bioquímicos corrientes, y que posteriormente son utilizados para la síntesis de la mezcla compleja de productos moleculares que forman la biomasa.

Yang y sus colegas han ideado un sistema fotosintético artificial que funciona a través de un proceso de dos pasos similar a la fotosíntesis natural. Lo han logrado desarrollando una matriz biocompatible de nanocables que capturan luz. Esta matriz brinda una interfaz directa con ciertos subsistemas microbianos. El sistema captura luz y con la ayuda de las bacterias, convierte dióxido de carbono en acetato. Las bacterias interactúan directamente con los materiales que absorben luz, lo cual, según los investigadores, es el primer ejemplo de “fotoelectrosíntesis microbiana”. Bacterias de otro tipo transforman después el acetato en precursores químicos que pueden ser utilizados para elaborar una amplia gama de productos cotidianos, desde antibióticos a pinturas, por citar a dos.