Tendencias21
Gotas vivas productoras de hidrógeno impulsarán las energías limpias

Gotas vivas productoras de hidrógeno impulsarán las energías limpias

Diminutas fábricas de microbios logran producir gotas generadoras de hidrógeno al exponerse a la luz solar, propiciando un fuerte avance de las energías alternativas y ecológicas.

La utilización de pequeñas factorías microbianas capaces de producir grandes cantidades de hidrógeno será un aliciente para el desarrollo de esta energía limpia, que tiene un amplio campo de aplicación. Según una nota de prensa, los investigadores de la Universidad de Bristol, en Reino Unido, y del Instituto de Tecnología de Harbin, en China, lograron que los microbios produzcan gotas vivas que generan hidrógeno al entrar en contacto con la luz del sol, en lugar de emitir oxígeno.

Las gotas productoras de hidrógeno se encuentran repletas de células de algas mezcladas con azúcar, que son las generadoras de hidrógeno. Sin embargo, estas células que fijan dióxido de carbono deberían producir oxígeno al recibir la luz solar, debido al proceso de fotosíntesis. ¿Por qué, en este caso, los científicos han logrado que generen hidrógeno? Todo se debe a un cambio en la dinámica del proceso.

Como se explica en un artículo publicado en Nature Communications, los especialistas enterraron las células de algas con azúcar en el interior de las gotas, logrando que se agrupen de una forma extremadamente compacta y comprimida. Frente a esto, el preparado sufrió un fuerte descenso en los niveles de oxígeno, provocando la activación de unas enzimas denominadas hidrogenasas, que modifican la fotosíntesis convencional para producir hidrógeno.

Ventajas y aplicaciones

Gracias al nuevo enfoque creado por este grupo internacional de científicos, es posible poner en marcha alrededor de 250 mil fábricas microbianas productoras de hidrógeno, dispuestas solamente en un mililitro de agua. Cada pequeña factoría tendría un tamaño de un décimo de milímetro. Teniendo en cuenta las dimensiones indicadas, es posible imaginar la gran producción de hidrógeno que podría obtenerse en un establecimiento que trabaje con esta técnica.

Es importante tener en cuenta que el hidrógeno es uno de los combustibles neutros para el ambiente con mayor potencial, por ejemplo para ser utilizado para motorizar vehículos. Posee una gran cantidad de aplicaciones como energía limpia, pero su mayor desventaja es que hasta el momento su producción requiere de enormes cantidades de energía. En consecuencia, es imprescindible buscar métodos alternativos que hagan más eficiente y ecológica dicha producción.

La nueva tecnología significa un gran avance en este camino. Incluso, el equipo de especialistas cubrió los microrreactores vivos con una delgada capa de bacterias para incrementar el nivel de desprendimiento de hidrógeno. Las bacterias atrapan el oxígeno, aumentando el número de células de algas preparadas para la actividad de las enzimas hidrogenasa, un proceso que desemboca en un incremento de la producción de hidrógeno.

Gran potencial a futuro

Aunque aún el desarrollo se encuentra en una etapa temprana, el trabajo promete revolucionar la producción de energía verde de origen fotobiológico. “El uso de gotas a modo de vectores para controlar la organización de las células de algas y la fotosíntesis en microespacios sintéticos brinda un enfoque potencialmente benigno para el medio ambiente y muy eficaz para la producción de hidrógeno, que esperamos desarrollar aún más en estudios futuros», destacó el profesor Stephen Mann, uno de los responsables de la investigación.

Además de las ventajas ya indicadas para la producción de hidrógeno, el sistema también es versátil y ofrece otras alternativas. Por ejemplo, los científicos explicaron que al lograr capturar una gran cantidad de células de levadura en las gotas y emplear los reactores microbianos, comprobaron la producción de etanol. ¿Serán estas gotas vivas el futuro de las energías renovables?

Referencia

Photosynthetic hydrogen production by droplet-based microbial micro-reactors under aerobic conditions. Xu Z, Wang S, Li S, Liu X, Wang L, Li M, Huang X and Mann S. Nature Communications (2020).DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-19823-5

Imagen:

Microscopía electrónica de una gota densamente empaquetada de células de algas productoras de hidrógeno. Crédito: Prof. Xin Huang, Instituto de Tecnología de Harbin.

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Hasta el pequeño cerebro de una hormiga desarrolla tareas complejas 17 febrero, 2024
    Las hormigas del desierto encuentran su camino durante una fase temprana de aprendizaje con la ayuda del campo magnético de la Tierra. El proceso de aprendizaje asociado deja huellas claras en su pequeño cerebro, capaz de asumir tareas complejas con menos de un millón de neuronas.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Los agujeros negros supermasivos y las primeras galaxias crecieron al mismo tiempo 16 febrero, 2024
    Es probable que ya existieran agujeros negros supermasivos en los primeros momentos de la historia cósmica: habrían acelerado la formación de nuevas estrellas en el Universo temprano, incluso cuando crecían con sus galaxias. Un nuevo análisis de imágenes y datos obtenidos por el telescopio James Webb sugiere que los agujeros negros y las galaxias coexistieron […]
    Pablo Javier Piacente
  • La IA podría estar atrofiando poco a poco nuestros cerebros, según un nuevo estudio 16 febrero, 2024
    De la misma forma que el GPS de los smartphones ha dañado nuestro sentido de la cognición espacial y la memoria, según sugieren algunos estudios, la Inteligencia Artificial (IA) también podría afectar progresivamente nuestra capacidad para tomar decisiones de forma independiente, de acuerdo a una nueva investigación. La hipótesis plantea que los chatbots de IA […]
    Pablo Javier Piacente
  • El Metaverso surgió de la imaginación y se hizo real gracias al progreso tecnológico 16 febrero, 2024
    El Metaverso inició su recorrido en la ciencia ficción y se hizo real inspirado en novelas como “Snow Crash" de Neal Stephenson y apoyado en tecnologías que han posibilitado universos paralelos para la experiencia humana. La novela "Ready Player One" de Ernest Cline y su adaptación cinematográfica dirigida por Steven Spielberg, han desempeñado un papel […]
    Carlos Peña González (*)
  • Revelan el origen de la falla geológica de Seattle, una de las más peligrosas del mundo 15 febrero, 2024
    Los datos magnéticos sugieren que la falla de Seattle, en Estados Unidos, se formó hace 55 millones de años, cuando la mitad sur de una cadena de islas volcánicas en subducción se amontonó sobre el continente y se separó de otra parte de la estructura, "desgarrando" el borde de América del Norte.
    Pablo Javier Piacente
  • Gigantescos "huevos espaciales" podrían ayudarnos a descubrir civilizaciones extraterrestres 15 febrero, 2024
    Un elipsoide SETI es un enfoque geométrico que identifica una región del espacio con forma de huevo, dentro de la cual cualquier civilización inteligente habría logrado observar un evento astronómico significativo, como por ejemplo una supernova, basándose en el tiempo que tarda la luz en viajar a través del espacio. Ahora, un nuevo análisis muestra […]
    Pablo Javier Piacente
  • ¿Qué pasaría si viajáramos a la velocidad de la luz? 15 febrero, 2024
    La física dice que es imposible, pero soñamos con la posibilidad de viajar a la velocidad de la luz. En ese supuesto, el tiempo se dilataría y se alteraría nuestro campo de visión, pero la fuerza de la aceleración nos destruiría. Sin ayuda alguna, no podemos ir a más de 45 kilómetros por hora.
    Redacción T21
  • Nuevo hito en la tecnología cuántica 15 febrero, 2024
    Investigadores alemanes han logrado un avance en la tecnología cuántica al visualizar las posiciones tridimensionales de átomos individuales en un cristal de diamante. Este logro allana el camino para la visualización de moléculas individuales con una precisión atómica, lo que podría revolucionar la investigación y el diseño de materiales y fármacos. Con un poco de […]
    ST/T21
  • Una extraña y antigua megaestructura acecha bajo el mar Báltico 14 febrero, 2024
    En la bahía alemana de Mecklenburg, a 21 metros de profundidad, los científicos han encontrado una antigua megaestructura que data de la Edad de Piedra, concretamente de hace más de 10.000 años. La estructura, que abarca una longitud de casi un kilómetro y está compuesta por piedras de distintos tamaños, desafía toda explicación natural: los […]
    Pablo Javier Piacente
  • Detectan por primera vez materia oscura en un cúmulo galáctico 14 febrero, 2024
    La materia oscura identificada, detectada indirectamente en un cúmulo conformado por miles de galaxias, podría ayudar a los científicos a comprobar la existencia de una estructura a gran escala que se extiende por todo el Universo: de esta forma, un "andamiaje" de materia oscura atravesaría todo el cosmos y sería el sostén de innumerables galaxias, […]
    Pablo Javier Piacente