La espinaca podría alimentar la próxima ola de energía renovable eficiente, dicen investigadores del Instituto de Tecnología Technion-Israel. Aprovechar una célula de la planta que utiliza la luz solar para producir agua y electricidad puede ser un nuevo método para convertir la energía solar en combustible de hidrógeno utilizable. La combinación de componentes naturales (hojas) y artificiales (células fotovoltaicas (PV) y componentes electrónicos) y la La necesidad de hacer que estos componentes se comuniquen entre sí, son complejos desafíos de ingeniería que nos obligan a unir fuerzas ”, dijo el profesor Avner Rothschild del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales. “El estudio es único porque combina a los principales expertos de tres facultades diferentes: biología, química e ingeniería de materiales”, dijo Rothschild.
El equipo de investigación multidisciplinario incluyó estudiantes de doctorado Roy Pinhassi, Dan Kallmann y Gadiel Saper bajo la dirección de Rothschild, el profesor Noam Adir del Departamento de Química y el profesor Gadi Schuster del Departamento de Biología.
La fotosíntesis artificial y los proyectos de combustible solar están en aumento, pero las estrictas regulaciones sobre las condiciones de operación del biorreactor dificultan la comercialización del proceso. Trabajando con un extracto de membrana simple de hojas de espinaca, los investigadores de Haifa inventaron una célula bio-fotoelectroquímica (BPEC) que produce electricidad e hidrógeno a partir del agua, utilizando la luz solar. El descubrimiento promete cambiar la producción de biocombustibles.
La combinación de células BPEC hechas por el hombre con membranas vegetales, que naturalmente absorben la luz solar y la convierten eficientemente en electrones para la energía química almacenable, allana el camino para nuevas tecnologías limpias de fuentes renovables.
Para producir corriente eléctrica a través de la fotosíntesis, los investigadores agregaron un compuesto a base de hierro a la solución. El hierro facilita la transferencia de electrones de las membranas de la hoja de espinaca al circuito eléctrico, creando una corriente eléctrica dentro de la celda, que se puede canalizar para formar gas hidrógeno. A su vez, esta energía se puede convertir en calor y electricidad quemando el hidrógeno, de la misma manera que se utilizan los combustibles de hidrocarburos.
La combustión de combustibles de hidrocarburos emite el dióxido de carbono del gas de efecto invernadero a la atmósfera, pero el único subproducto de la combustión con hidrógeno es el agua limpia. Esta célula innovada por Israel es un ciclo cerrado que comienza con el agua y termina con el agua. Los investigadores creen que podría ser un combustible alternativo limpio y sostenible.
“Estos resultados demuestran la promesa de combinar membranas fotosintéticas naturales y células fotovoltaicas hechas por el hombre para convertir la energía solar en combustible de hidrógeno”, escribieron los investigadores en su informe.
Los hallazgos del estudio fueron publicados en la revista en línea Nature Communications. Fue financiado por el programa I-CORE (Centros Israelíes de Excelencia en Investigación) del Comité de Planificación y Presupuesto del Consejo para la Educación Superior, la Fundación Nacional para la Ciencia, una subvención de la Fundación Binacional para la Ciencia Israelí de los Estados Unidos y la Cooperación entre Proyectos de Alemania e Israel. Programa.
La espinaca es una gran fuente de energía para nuestros cuerpos. Ahora parece que las hojas nutritivas también pueden proporcionar energía para otros propósitos.
Artículo en inglés
