¿Será el sol la fuente de energía del futuro?

Descubren que la clorofila puede usar el sol para romper las estructuras moleculares de las plantas y generar nuevos productos químicos.

Usar la luz del sol como fuente de energía no es nada nuevo. Lo hacen las plantas desde hace miles de millones de años, lo hacemos prácticamente todos los seres vivos y, desde hace algún tiempo, también somos capaces de hacerlo de manera artificial a través de los paneles de generación fotovoltaica. Pero hacerlo del modo en el que han propuesto varios científicos de la universidad de Copenhague sí que es raro. Y ¿cuál es ese modo? Pues al revés de como se pensaba hasta ahora que lo hace la naturaleza durante la fotosíntesis.

Y es que estos investigadores han descubierto un proceso natural por el que la energía solar descompone los materiales de los que están hechas las plantas en lugar de producirlos. Durante la fotosíntesis, los vegetales utilizan la energía del sol para crecer. Durante la fotosíntesis inversa (como se llama este proceso), la utilizan para todo lo contrario: para desaparecer.

Y en ambos procesos interviene la misma molécula: la clorofila. En este caso, combinada con una enzima específica, la clorofila usa el sol para romper las estructuras moleculares de la planta y generar nuevos productos químicos que pueden ser empleados en la industria química o energética. Conocer mejor este proceso puede ayudar a fabricar combustibles a partir de la biomasa de una manera mucho más rápida y menos contaminante.

«La respuesta estaba delante de nuestras narices y no la habíamos visto», según explica uno de los autores del trabajo. Y es que la fotosíntesis no sólo hace que el sol espolee el crecimiento de los vegetales, por el mismo principio químico permite que la materia se descomponga. De manera que no es necesario encontrar una fuente añadida de energía (basta con el sol) para generar procesos de extracción química a partir de la biomasa.

De momento, el hallazgo no es más que un pequeño paso para la comprensión de este fenómeno pero, si puede llegar a repetirse y controlarse, eso supondría abrir la ventana a la posibilidad de generar energía o productos bioquímicos a partir de polímeros, vegetales y plásticos, a temperaturas muy bajas y con gran eficiencia energética.

Y es que, hasta ahora, el mejor modo de conseguir, por ejemplo, hidrocarburos a partir de la materia vegetal descompuesta era o bien esperar millones de años a que la naturaleza actúe (como en el caso de las reservas naturales de petróleo) o bien provocar las reacciones químicas y físicas mediante el uso de energía extra.

Un ejemplo basta para entender la eficacia de este nuevo sistema. Procesar una unidad de petróleo para generar los compuestos fundamentales del plástico requiere de 24 horas. Con la fostosíntesis inversa se puede hacer el mismo trabajo en diez minutos.

El descubrimiento se basa en el uso de una enzima ya conocida, la monooxigenasa, que ha sido utilizada en la producción de biofuel. Se ha detectado que esta enzima multiplica su efectividad cuando se somete a radiación solar. Los investigadores todavía no saben bien cómo funciona este proceso, aunque se conoce que bacterias y hongos utilizan la fotosíntesis inversa para descomponer algunas moléculas vegetales y convertirlas en nutrientes.

El proceso podría comenzar con la oxidación de una molécula de azúcar, por ejemplo aislada de material vegetal como rastrojo o madera. Se usaría alguna de esas enzimas monooxigenasas halladas en bacterias para comenzar el proceso de conversión. Y se expondría el conjunto a la luz solar. Las moléculas de azúcar más grandes se descomponen entonces en fragmentos más pequeños, lo que facilita su uso para la producción de etanol, por ejemplo, o para la generación de materiales poliméricos como el plástico u otros componentes de la industria.

El sol, de nuevo, se revela como el dueño de la energía del futuro