El sueño de una energía limpia y renovable podría pasar por el uso de una bacteria llamada Ralstonia eutropha cuya característica más sobresaliente es que es capaz de metabolizar el hidrógeno y sobre la que investigan centenares de científicos de todo el mundo. Su capacidad para obtener este elemento la convierte en un candidato ideal para reciclar plásticos, fijar el CO2 y otras muchas funciones como la de generar biocombustibles. Esta es la parte que interesa especialmente al equipo del investigador Daniel Nocera, conocido por sus trabajos en busca de nuevas fuentes de energía renovable, como la fotosíntesis artificial.
El sistema se basa en convertir dióxido de carbono en un alcohol y biomasa.
En esta ocasión, Nocera y sus colaboradores presentan un sistema que utilizando la capacidad de estas pequeñas bacterias obtiene combustible líquido como el isopropanol a partir de la energía del Sol. El sistema, descrito esta semana en la revista PNAS, consiste en procesar el hidrógeno que se libera del agua gracias a la energía solar para convertir dióxido de carbono en un alcohol y biomasa. Como apuntan los autores, la gran fuente de energía renovable en nuestro planeta es la del Sol, pero conseguir almacenarla, como hacen las plantas, es un auténtico desafío. Con la electricidad que se obtiene de las células fotovoltaicas se pueden obtener rápidamente dos gases altamente combustibles, como el hidrógeno y el oxígeno, pero su uso es poco práctico entre otras cosas porque la mayoría de las infraestructuras están preparadas para combustibles líquidos.
El rendimiento es “comparable o superior a los sistemas naturales”.
Para cubrir este hueco, los investigadores del MIT y otros centros proponen un sistema bioelectroquímico que mediante biocatálisis del CO2 genera un alcohol que podría utilizarse como combustible limpio. Los científicos aseguran haber determinado los parámetros para las condiciones de cultivo y almacenamiento de estas bacterias para generar un sistema de producción de energía "comparable o superior a los sistemas naturales". Con este sistema, argumentan, se obtiene hasta un 3,2% más de rendimiento que las plantas terrestres y permite la producción de isopropanol en un ratio de 216 mg/L, un 300% superior a los mecanismos usados hasta ahora.
En resumen, y siempre según los autores de la investigación, un sistema que permita obtener combustible líquido a partir del dióxido de carbono aporta dos ventajas: la de encontrar una forma de almacenar la energía solar a partir de una fuente renovable y no emisiva y la de ser compatible con las infraestructuras energéticas actuales. "Nuestros hallazgos", resumen, "apuntan a una vía para conectar la generación de energía solar con una infraestructura de combustibles líquidos" que se desarrolle a medida que crezca la producción de energía por células fotovoltaicas.
Referencia: “Efficient solar-to-fuels production from a hybrid microbial–water-splitting catalyst system” (PNAS)
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