Introducción son procesos que buscan utilizar la energía solar para producir energía que pueda ser usada por el hombre de manera limpia y eficiente, de forma que en un futuro se pueda producir una "planta artificial" que sea capaz de almacenar energía en forma de compuestos orgánicos. Esto hace que la fotosíntesis artificial sea una tecnología atractiva desde el punto de vista práctico y económico, también desde el punto de vista ecológico, ya que podría ayudar a mitigar o revertir algunos de los efectos producidos por el consumo de combustibles fósiles.

La fotosíntesis artificial se puede dividir de acuerdo con la fase de la fotosíntesis natural : la fase luminosa, y la fase oscura. Estas reacciones tienen mucha importancia tanto desde el punto de vista científico como desde el punto de vista económico, dada su potencial aplicación en la explotación de la energía solar, sin embargo el proceso es tan complejo que aún en un laboratorio es difícil de replicar.

Fase Luminosa Durante esta fase las plantas convierten la energía luminosa en energía química en forma de dos moléculas transportadoras: ATP y NADPH. La energía para estas reacciones es absorbida por pigmentos (clorofila,carotenos,ficocianinas) que junto con moléculas transportadoras de electrones forman complejos proteínicos llamados fotosistemas, en los cuales la molécula del agua se separa en H+ y O2 por medio de la fotolisis.

Fase Oscura En esta fase las plantas usan la energía almacenada en moléculas de ATP y NADPH para sintetizar glucosa a partir de dióxido de carbono y agua. La fijación del carbono inicia con moléculas de BPRu, (azúcar de cinco carbonos), cada una de las cuales se combina con una molécula de CO2 para producir dos moléculas de PGAL usando energía almacenada en el ATP y el NADPH. De cada doce moléculas de PGAL, sólo cinco se usan para regenerar el BPRu usado al inicio del ciclo, y las restantes se ocupan para la síntesis de glucosa.

Reacciones de la fase oscura son un proceso cíclico, de forma que los mismos reactivos se pueden utilizar una y otra vez, de manera eficiente, para almacenar el CO2 absorbido del aire en compuestos orgánicos que pueden ser usados posteriormente, es decir, como un combustible.

Daniel Nocera, químico del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) La forma del dispositivo es la de una carta de póker, pero más delgada, y fabricada a partir de un chip de silicio, componentes electrónicos y catalizadores, sustancias que aceleran las reacciones químicas que de otro modo no ocurrirían o funcionarían con lentitud. Situado en un recipiente con 3,7 litros de agua y recibiendo luz brillante del sol, el dispositivo podría producir energía suficiente como para abastecer una casa en un país en desarrollo con electricidad durante un día. Lo hace mediante la división del agua en sus dos componentes: hidrógeno y oxígeno.

La química del dispositivo, utiliza silicio, níquel y cobalto, emula a la de las plantas, que usan energía de la luz solar para producir electrones y cargas positivas dentro de la hoja, y luego dividen el agua en oxígeno e hidrógeno, este último atrapado en carbohidratos. En estudios el investigador demostró que un prototipo de la hoja artificial podría funcionar de forma continua durante al menos 45 horas sin disminución de la actividad. Además,la hoja artificial es aproximadamente 10 veces más eficiente en la realización de la fotosíntesis que una hoja natural.

Tipos de fases Lumínica y oscura Hoja artificial

Fotosíntesis natural

Johanna Gallon Sierra

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