Un nuevo tipo de energía solar a partir de guisantes comunes
Un científico israelí ha encontrado una forma de extraer energía solar de las plantas de guisantes.
Si aprovechar la energía solar infinita del sol fuera fácil, no tendríamos el problema de los gases de efecto invernadero que conlleva el uso de combustibles fósiles. Aunque los sistemas solares funcionan bien en climas desérticos cálidos, siguen siendo ineficientes y representan solo una pequeña fracción de las necesidades energéticas totales. Una nueva solución podría provenir de una fuente inesperada: podría estar en su plato esta noche. ¡guisante!
«Observando las estructuras de membrana más complejas que se encuentran en las plantas, desciframos la estructura de una proteína de membrana compleja que está en el corazón de nuestro nuevo modelo propuesto para desarrollar fuentes de energía ‘verdes'», dice el profesor Nathan Nelson, biólogo estructural de la Universidad de Tel Aviv. . bioquímica. Se aislaron diminutos cristales del supercompuesto PSI de plantas de guisantes, que el profesor Nelson sugirió que podrían iluminarse y usarse como pequeños cargadores de batería o formar el núcleo de células solares artificiales más eficientes.
La nanociencia es la ciencia del estudio de materiales de partículas pequeñas y es una de las fronteras de investigación más importantes en la tecnología moderna. En la naturaleza, la localización de moléculas con precisión subnanométrica es rutinaria y fundamental para el funcionamiento de complejos biológicos como los complejos fotosintéticos. La investigación del profesor Nelson se centra en esto.
PSI potente
Para generar energía útil, las plantas han desarrollado «nanomáquinas» muy complejas que funcionan con luz como fuente de energía y proporcionan un rendimiento cuántico perfecto del 100 %. El complejo, conocido como complejo del fotosistema I (PSI), se aisló de hojas de guisante, se cristalizó y su estructura cristalina fue determinada por el profesor Nelson en alta resolución, lo que le permitió describir su intrincada estructura en detalle.
«Mi investigación tiene como objetivo acercarse a lograr la producción de energía que las plantas pueden lograr cuando convierten la luz solar en azúcares en las hojas verdes», explica el profesor Nelson (abajo).
Descrito por Albert Einstein en 1905, la física cuántica y los fotones explican los fundamentos de cómo funciona la energía de la luz. Una vez que las hojas de las plantas absorben la luz, excita un electrón, que luego se utiliza para apoyar reacciones bioquímicas, como la producción de azúcar.
«Si podemos acercarnos a la forma en que las plantas producen energía de azúcar, tendremos un gran avance. Por lo tanto, es importante resolver la estructura de esta nanomáquina para comprender cómo funciona», dijo el profesor Nelson, cuyo laboratorio está trabajando en esta posibilidad Lay la Fundación.
Dado que el centro de reacción PSI es un complejo pigmento-proteína responsable de convertir la energía de la luz a través de la fotosíntesis en otra forma de energía, como la energía química, estos centros de reacción, miles de los cuales están empacados con precisión en cristales, pueden usarse para convertir la luz. convertirse en electricidad y usarse como un componente electrónico en una variedad de dispositivos diferentes.
«Uno puede imaginar nuestro asombro y alegría de que pudimos generar 10 voltios cuando se iluminaron esos cristales colocados en una placa chapada en oro. Esto no resolvería los problemas energéticos de nuestro mundo, pero podría ensamblarse en un interruptor de alimentación, como reunión demanda solar de baja potencia», concluyó.
