Créditos: SAKIMOTO

Esta bacteria ‘cyborg’ puede generar energía solar

¿Un ‘cyborg’ diminuto ha logrado superar a la fotosíntesis?

Desde hace tiempo, muchos científicos han tratado de replicar la fotosíntesis para generar energía renovable; pero al parecer un investigador de Harvard ha logrado algo mejor que eso. Pudo crear una bacteria cubierta con pequeños semiconductores que genera una fuente potencial de combustible a partir de luz solar, dióxido de carbono y agua.

Efectivamente, esta bacteria está equipada con ‘paneles solares’, pero en lugar de generar glucosa; produce un químico que puede ser transformado en combustible o incluso en plástico, sin generar emisiones.

Las famosas bacterias ‘cyborg’ pueden producir ácido acético a partir de sólo agua y luz solar; sin necesidad de los costosos electrodos de otras técnicas.


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Sakimoto

¿Lo mejor de todo? Tienen una eficiencia del 80%, esto es cuatro veces mayor que el de los paneles solares comerciales; y seis veces más que el que reporta la clorofila al producir materiales útiles a partir de luz solar.

¿Pero cómo funcionan las bacterias?

Con sulfuro de cadmio.

Algunos insectos tienen una defensa natural contra el cadmio, el mercurio o el plomo; lo que les permite convertir el metal pesado en un sulfuro, que las bacterias expresan como un diminuto semiconductor de cristal en sus superficies. Un proceso que hasta ahora no se había analizado por los investigadores con el detenimiento suficiente.

El procedimiento fue extremadamente sencillo ya que sólo se necesitó aplicar pequeñas alícuotas de cadmio; para hacer reaccionar a las bacterias mientras reposaban en agua y recibían luz solar. La rápida habilidad de estos diminutos ‘cyborgs’ para producir acetato, sorprendió a los investigadores y abre todo un mundo de posibilidades para los productos que se podrían producir a partir de él.Esta bacteria ‘cyborg’ puede generar energía solar ” está bloqueado Esta bacteria ‘cyborg’ puede generar energía solar - Nation

Dr Kelsey Sakimoto
silver.med.harvard.edu

En su presentación ante la Asociación Americana de Química, el Dr. Kelsey Sakimoto comentó: “En lugar de depender de la ineficiencia de la clorofila para cosechar la luz solar; enseñé a las bacterias a cómo producir y cubrir sus cuerpos con pequeños nanocristales semiconductores que son mucho más eficientes que la clorofila, y que se pueden cultivar por una fracción del costo de los paneles solares fabricados”.


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Dr Peidong Yang – Foto: Roy Kaltschmidt

El hallazgo fue hecho en las instalaciones de la Universidad de California, Berkeley, en el laboratorio del Dr. Peidong Yang; lugar enfocado al aprovechamiento de semiconductores orgánicos. “El objetivo de la investigación en mi laboratorio es esencialmente ‘supercargar’ bacterias no fotosintéticas al proporcionarles energía en forma de electrones de semiconductores inorgánicos, como sulfuro de cadmio, que son absorbentes de luz eficientes”, dijo Yang a la AAQ. “Ahora estamos buscando absorbentes de luz más benignos que el sulfuro de cadmio para proporcionar la energía de la luz a las bacterias “.




                                                                             

¿Y cuál es el nombre real la bacteria ‘cyborg’?

Sakimoto trabajó con la bacteria natural no fotosintética, Moorella thermoacetica, que como parte de su respiración normal, produce ácido acético a partir del dióxido de carbono. Cuando Sakimoto alimentó cadmio y el aminoácido cisteína, que contiene un átomo de azufre, a las bacterias; se sintetizaron nanopartículas de sulfuro de cadmio (CdS), que funcionan como paneles solares en sus superficies. El organismo híbrido resultante fue llamado M. thermoacetica-CdS.


¿Esto podría tener un uso comercial?

El Dr. Sakimoto comentó a la BBC: “Tenemos colaboradores que tienen varios filamentos de E. coli que están genéticamente modificados para tomar el ácido acético como fuente de alimento y pueden convertirlo en butanol y un polímero llamado polihidroxibutirato”.

Además, las bacterias se replican y regeneran por su propia cuenta; lo cual la convierte en una tecnología de bajo costo y libre de emisiones que podría funcionar muy bien en zonas rurales y países en desarrollo.

Aunque sabe que el sistema aún requiere algunos ajustes, tanto para las bacterias como para los semiconductores; el Dr. Sakimoto hizo hincapié en que la biología sintética y la capacidad de expandir el alcance del mercado basado en la reducción de CO2; serán cruciales para posicionar a esta tipo de tecnología como uno de los remplazos para la industria petroquímica.

Comentó también que le emociona la idea de pensar que muy pronto pueda descubrirse otra tecnología similar; que incluso tenga mejores resultados que su sistema.


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