Aprendiendo de la fotosíntesis

La termodinámica al rescate

Ese proceso de convertir la luz solar directamente en energía utilizable, llamado fotosíntesis, pronto puede ser una hazaña que los humanos puedan imitar para aprovechar la energía del sol para obtener combustible limpio, almacenable y eficiente. Si es así, podría abrir una nueva frontera de energía limpia. Suficiente energía llega a la tierra en forma de luz solar en una hora para satisfacer todas las necesidades energéticas de la civilización humana durante todo un año. La energía eólica y la energía solar, aprovechadas por celdas fotovoltaicas, son las dos formas principales de energía limpia disponibles. Agregar una tercera, la fotosíntesis sintética, cambiaría drásticamente el panorama de las energías renovables. La capacidad de almacenar la energía fácilmente, sin requerir baterías voluminosas, mejoraría drásticamente la capacidad de los humanos para impulsar la sociedad de manera limpia y eficiente. Yulia Puskhar, biofísica y profesora de física en la Facultad de Ciencias de Purdue, Indiana, podría tener una forma de aprovechar esa energía imitando a las plantas. Tanto las turbinas eólicas como la fotovoltaica tienen desventajas en términos de efectos ambientales y factores de complicación. Pushkar espera que la fotosíntesis artificial pueda sortear esos escollos. “Nosotros y otros investigadores de todo el mundo estamos trabajando increíblemente duro para tratar de encontrar energía accesible”, dijo Pushkar. “Energía limpia y sostenible que podemos crear con elementos no tóxicos y fácilmente disponibles. Nuestra fotosíntesis artificial es el camino a seguir”. La fotosíntesis es una compleja danza de procesos mediante la cual las plantas convierten la radiación solar y las moléculas de agua en energía utilizable en forma de glucosa. Para ello, utilizan un pigmento, normalmente la famosa clorofila, además de proteínas, enzimas y metales. El proceso más cercano a la fotosíntesis artificial que tienen los humanos en la actualidad es la tecnología fotovoltaica, donde una celda solar convierte la energía del sol en electricidad. Ese proceso es famoso por su ineficacia, capaz de capturar solo alrededor del 20% de la energía del sol. La fotosíntesis, por otro lado, es radicalmente más eficiente; es capaz de almacenar el 60% de la energía solar como energía química en biomoléculas asociadas. La eficiencia de las celdas fotovoltaicas simples, los paneles solares, está limitada por la capacidad de los semiconductores para absorber energía luminosa y por la capacidad de la celda para producir energía. Ese límite es algo que los científicos podrían superar con la fotosíntesis sintética. “Con la fotosíntesis artificial, no existen li-

mitaciones físicas fundamentales”, dijo Pushkar. “Es muy fácil imaginar un sistema que sea un 60% eficiente porque ya tenemos un precedente en la fotosíntesis natural. Y si nos volvemos muy ambiciosos, incluso podríamos imaginar un sistema de hasta un 80% de eficiencia”. El grupo de Pushkar está imitando el proceso construyendo su propia “hoja” artificial que recolecta luz y divide las moléculas de agua para generar hidrógeno. El hidrógeno puede usarse como combustible por sí mismo a través de celdas de combustible o agregarse a otros combustibles como el gas natural, para alimentar desde vehículos hasta casas, pequeños dispositivos electrónicos, laboratorios y hospitales. Su descubrimiento más reciente, una idea de la forma en que las moléculas de agua se dividen durante la fotosíntesis, se publicó recientemente en la revista Chem Catalysis: Cell Press. Los científicos del laboratorio de Pushkar experimentan con combinaciones de proteínas naturales del fotosistema II y catalizadores sintéticos para intentar comprender qué funciona mejor y por qué. También da prioridad al uso de compuestos y productos químicos que son fácilmente abundantes en la Tierra, de fácil acceso y no tóxicos para el planeta. Sin embargo, el progreso en la fotosíntesis artificial es complicado por el hecho de que la fotosíntesis es tan multifacética. “La reacción es muy compleja”, dijo La fotosíntesis, es radicalmente más eficiente; “ es capaz de almacenar el 60% de la energía solar como energía química en biomoléculas asociadas”

Pushkar. “La química de la división de las moléculas de agua es extremadamente compleja y difícil”. Los científicos han estado trabajando en la fotosíntesis artificial desde la década de 1970. Eso es mucho tiempo, pero no cuando recuerdas que la fotosíntesis tardó millones de años en evolucionar. No solo eso, sino que los científicos creen que, a diferencia del vuelo, la comunicación o la inteligencia, la fotosíntesis ha evolucionado solo una vez: hace unos 3.000 millones de años, solo unos 1.500 millones de años en la existencia de la Tierra. Pushkar postula que dentro de los próximos 10 a 15 años, se habrá avanzado lo suficiente como para que los sistemas comerciales de fotosíntesis artificial puedan comenzar a funcionar. Su investigación está financiada por la National Science Foundation. Fuente: Brittany Steff, con material de Purdue University. (Ver Referencias)

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Regulación

Diario Oficial de la Federación

22/Junio/2021

COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD

Acuerdo A/016/2021 de la Comisión Reguladora de Energía por el que determina las tarifas finales del suministro básico aplicables para el periodo comprendido del 1 al 30 de junio de 2021 en cumplimiento a la suspensión definitiva otorgada en el juicio de amparo 240/2021 por el Juzgado Segundo de Distrito en Materia Administrativa Especializado en Competencia Económica, Radiodifusión y Telecomunicaciones, con residencia en la Ciudad de México y jurisdicción en toda la República.

21/Junio/2021

COMISION REGULADORA DE ENERGIA

Aviso por el que se da cumplimiento a la suspensión definitiva otorgada por el Juez Segundo de Distrito en Materia Administrativa, Especializado en Competencia Económica, Radiodifusión y Telecomunicaciones, con residencia en la Ciudad de México y jurisdicción en toda la República, en el Incidente de Suspensión derivado del Juicio de Amparo 1855/2021.

Referencias

Aceite vegetal usado

González Canal, Iñigo. ACEITES USADOS DE COCINA. PROBLEMÁTICA AMBIENTAL, INCIDENCIAS EN REDES DE SANEAMIENTO Y COSTE DEL TRATAMIENTO EN DEPURADORAS http://residusmunicipals.cat/uploads/activitats/docs/20170427092548.pdf

Secretaría de Medio Ambiente http://data.sedema.cdmx.gob.mx/nadf24/separacio_grasas.html

REPORTE DE INTELIGENCIA TECNOLÓGICA Biodiésel https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/313548/Reporte_Inteligencia_Tecnologica_BIODIESEL_270318.pdf

The Role of Renewable Transport Fuels in Decarbonizing Road Transport https://www.ieabioenergy.com/blog/publications/new-publication-therole-of-renewable-transport-fuels-in-decarbonizing-road-transport/