¿Son las microalgas tan efectivas como los paneles solares?

La fotosíntesis artificial podría ser una forma de generar electricidad sin utilizar energías fósiles o no renovables. También es necesario rentabilizar el proceso en términos energéticos. Así, un equipo de investigadores desarrolló una forma de incrementar la producción de electricidad producida por microalgas.

¡Es posible producir electricidad a partir de la fotosíntesis!

Las algas, como todas las plantas, convierten la luz solar en energía a través de la fotosíntesis. Este proceso se produce gracias a la presencia de determinadas proteínas, lipoproteínas. El beneficio de las algas es que el espectro de luz que pueden absorber es significativamente mayor que el espectro de la clorofila en las plantas. Por tanto, las propiedades fotosintéticas de las algas han dado lugar rápidamente a muchas aplicaciones potenciales en biotecnología. Las proteínas vegetales también están en el centro de los temas de investigación sobre la materia orgánica que utiliza la luz como fuente de energía.

© andreas160578 / Pixabay

Los paneles solares pronto podrían utilizar la fotosíntesis de microalgas para producir más energía renovable

Uno de los desafíos de la fotosíntesis artificial es generar energía de manera tan eficiente como otros dispositivos solares. Las microalgas también se utilizan en la fabricación de algunos paneles solares, lo que permite reducir el uso de productos tóxicos. Sin embargo, el proceso natural de convertir la luz solar en electricidad es lento. Demasiado lento para pensar en marketing a gran escala. En promedio, los paneles solares convencionales tienen una eficiencia del 15-20%, mientras que la eficiencia de la fotosíntesis artificial es actualmente solo del 4.5%. Sin embargo, este mecanismo tiene la ventaja de ser más renovable. Por tanto, existe un cierto interés en avanzar en esta dirección y mejorar la productividad de esta energía vital.

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Microalgas encapsuladas para mejorar la producción de electricidad.

Entonces, un equipo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Nanyang se centró en desarrollar una forma de aumentar la productividad de la fotosíntesis artificial. Los resultados fueron publicados en la revista Interfaces de material aplicado ACS.

Para amplificar la cantidad de energía que las algas pueden producir mediante la fotosíntesis, el equipo liderado por Chen Yu-Cheng desarrolló un método que consiste en atrapar algas rojas dentro de una pequeña gota de cristal líquido. La ventaja de esta tecnología es que cuando una pequeña gota se expone a la luz, se produce un fenómeno óptico muy especial: las ondas de luz se propagan a lo largo de la superficie curva de la gota. Este fenómeno físico hace que la luz dentro de la gota sea capturada por más tiempo, permitiendo que el proceso de fotosíntesis se ejecute por más tiempo y generando así más energía.

Fenómeno óptico de propagación de la luz en la superficie curva de una esfera (modo de galería de susurros)

© Laboratorio de propulsión a chorro de la NASA, Wikimedia Commons, dominio público

Fenómeno óptico de propagación de la luz en la superficie curva de una esfera (modo de galería de susurros)

Así, las algas atrapadas dentro de la microgotita producirán energía en forma de electrones libres, que luego serán capturados con los electrodos. Esta tecnología permite producir una corriente eléctrica.

Al actuar como resonador, las gotas finas permiten que se absorba más luz que un dispositivo convencional. Una forma de aumentar la producción de energía generada por las microalgas y aumentar el rendimiento energético de la fotosíntesis artificial de biomateriales es mediante este proceso. Además, dado que la producción de estas gotitas es fácil y se realiza a un costo menor, el método es ampliamente aplicable en una variedad de campos. Para los paneles solares que ya usan algas para generar electricidad, este método producirá de 2 a 3 veces más energía.

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