N.º 2774: Fuga de fotosíntesis
30 de abril de 2023 por Craig Shames
Pensarías a estas alturas que sabríamos todo lo que hay que saber sobre la fotosíntesis. Después de todo, es un proceso bastante bien entendido. El que enseñamos a los niños en la escuela. Pero los científicos han descubierto recientemente algo nuevo. Que los electrones escapen temprano en el proceso para ayudar a proteger las plantas del sol. Un descubrimiento que podría tener implicaciones importantes para la producción de biocombustibles, la eficiencia de las células solares, la producción de alimentos y el cambio climático si podemos encontrar una manera de redirigirlos antes de que se filtren.
CBS explicar :
“El avance clave se produjo cuando los investigadores observaron el proceso de fotosíntesis en escalas de tiempo ultrarrápidas.
“Podemos tomar fotografías en diferentes momentos, lo que nos permite observar cambios en la muestra muy, muy rápidamente, un millón de billones de veces más rápido que su iPhone”, dijo a CNET Tomi Baikie, del laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge.
El equipo utilizó una técnica llamada espectroscopia de absorción transitoria ultrarrápida, que puede entenderse más simplemente como iluminar una muestra con pulsos de láser y registrar lo que sucede en intervalos extremadamente cortos. Esto permite observar los electrones a medida que se mueven a través del proceso fotosintético.
Demostraciones anteriores han conectado cianobacterias, algas y otras plantas a electrodos para crear las llamadas células biofotoelectroquímicas que aprovechan el proceso fotosintético para generar electricidad.
Baikie dijo que los investigadores se sorprendieron al descubrir una vía de flujo de energía previamente desconocida al principio del proceso que podría permitir que la carga se extraiga de manera más eficiente.
“Dependemos de las plantas para todo lo que comemos y todo el aire que respiramos, y tal vez también podamos usar sus electrones”.
Los científicos han descubierto que el lugar de la célula donde comienza la fotosíntesis es una “fuga” de electrones. En la naturaleza, podría proteger a las plantas de las partes dañinas de la luz solar.
El descubrimiento de la nueva vía con fugas también podría tener implicaciones importantes para la producción de biocombustibles renovables, generalmente derivados de plantas o algas. Los biocombustibles pueden ser neutros en carbono porque absorben dióxido de carbono cuando las plantas crecen y lo liberan a la atmósfera cuando se queman, a diferencia de los combustibles fósiles que liberan carbono que se ha almacenado en las profundidades de la tierra durante eones. La cantidad de carbono que el biocombustible agrega o elimina de la atmósfera depende de cómo se cultivan las plantas y cómo se produce el combustible.
Esta investigación podría usarse para desarrollar procesos más eficientes para crear biocombustibles.
“Es un enfoque totalmente nuevo para la producción de biocombustibles. Recolectamos electrones de los puntos más tempranos y más fuertes de la fotosíntesis y los redirigimos allí”, dijo en un correo electrónico la coordinadora de investigación, Jenny Zhang, también de Cambridge.
Zhang dice que otros han tratado de recolectar electrones de un punto anterior en el proceso fotosintético, pero concluyeron que era imposible. Dice que al principio el equipo estaba convencido de que había cometido un error.
“Nos tomó un tiempo convencernos de que lo hicimos”, dijo Zhang en un comunicado.
Este avance esencialmente promete aprovechar aún más la increíble eficiencia de la fotosíntesis cuando se trata de convertir la luz solar en energía.
“Lo que hace que la fotosíntesis sea realmente especial es su eficiencia cercana al 100 por ciento para convertir la luz en electrones”, explicó Baikie. “Al comprender los mecanismos de la fotosíntesis, podemos utilizar este conocimiento para inspirarnos a mejorar la tecnología de células solares existente”.
Además de producir energía de manera más eficiente, el ajuste fino de la fotosíntesis también podría permitir que las plantas absorban y almacenen mejor el dióxido de carbono, lo que ayudaría a combatir el cambio climático causado por el hombre.
Zhang prevé un futuro en el que aprovechar la fotosíntesis nos permitirá “aumentar nuestra energía como cultivamos nuestros alimentos”, pero haciéndolo a través de organismos como las cianobacterias, que no requerirán competencia con la producción de alimentos.
De hecho, dice, los nuevos conocimientos obtenidos de esta investigación podrían impulsar los cultivos haciéndolos más tolerantes a la luz solar intensa.
Lo que demuestra que aún queda mucho por aprender. Si no tuviéramos estas nuevas tecnologías, estas nuevas formas de ver la fotosíntesis en cámara lenta, es posible que nunca hubiéramos descubierto lo que realmente estaba sucediendo. ¿Qué más nos falta? !
Una fuga en la fotosíntesis podría generar más energía.
Así:
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