COMBUSTIBLES LÍQUIDOS NATURAIS: O FUTURO ENERXÉTICO

Ábrense novas posibilidades para afrontar as grandes necesidades enerxéticas da sociedade actual e para loitar contra o cambio climático e as súas nefastas consecuencias medioambientais. En efecto, un grupo de investigadores da Universidade de Harvard, encabezados polo químico estadounidense Daniel Nocera, conseguiron desenvolver un sistema que converte a enerxía solar en combustible líquido, a partir dunha bacteria modificada xeneticamente –a Ralstonia eutropha–. FOTO CMC

Imaxe da bacteria Ralstonia eutropha, que xera unha nova fonte de combustible, o isobutanol, que quizais poida chegar substituír os combustibles derivados do petróleo.

Utilizan a enerxía do sol para obter hidróxeno e , a partir deste elemento, a bacteria transforma o CO2 en isopropanol, un alcohol combustible que, ao ser líquido, é fácil de almacenar e de transportar sen necesidade de novas infraestruturas. Esta é unha das vantaxes que os autores atopan neste novo sistema con respecto  ás posibilidades da enerxía fotovoltaica, difícil de almacenar e de implantar a gran escala. Outro dos grandes avances conseguidos ten que ver cos custos do proceso: aínda que outros investigadores xa tiñan chegado a resultados similares, este equipo de investigadores conseguiu abaratar o proceso e triplicar o seu rendemento empregando como catalizadores metais abundantes na terra –como o cobalto– e non metais preciosos. Trátase dun descubrimento científico importante, pero o propio investigador Daniel Nocera recoñece que cómpre mellorar a súa eficacia para que teña interese comercial; de feito, ningunha empresa se interesou aínda por este novo sistema.

ARTIGO ORIXINAL

O artigo orixinal comeza facendo fincapé nas vantaxes que presenta este tipo de combustible líquido fronte ás células fotovoltaicas, que teñen un grande potencial enerxético, pero que presentan  dificultades prácticas de almacenamento e de implantación a gran escala. A continuación, resume como foi o desenvolvemento dese sistema electrobioquímico que utiliza a bacteria Ralstonia eutropha para converter de maneira eficiente CO2, xunto con H2 e O2 –producidos a partir da disociación da auga– en biomasa e alcohois líquidos. Ata aquí é a información que os distintos xornais empregan para elaborar a noticia, pero loxicamente o artigo orixinal, publicado na revista científica PNAS, desenvolve moito máis  polo miúdo, a través de diferentes imaxes, como foi proceso, os métodos e os materiais empregados, así como os resultados da investigación. Comecemos polo proceso: a través dunha imaxe explícase como, a partir da oxidación da auga, a bacteria xera cofactores reducidos que emprega para transformar o CO₂ e convertelo en biomasa ou en isopropanol. Canto aos elementos de debate, os investigadores demostran que o catalizador Copᵢ(Catalizador de Cobalto e Fosfato) OER (oxygen evolution reaction)permite a disociación da auga con potenciais operativos máis baixos que os empregados noutros estudos anteriores (diminuído por ˂1,3 V) e que  se pode prescindir de metais raros na terra. Un dos problemas que atoparon foi que, con potenciais altos, a oxidación de cloruro orixina un hipoclorito altamente tóxico, pero que a baixos potenciais opera un mecanismo distinto, e tanto o ROS(Reactive Oxygen species) como o H2O2 se producen a través da redución do osíxeno no cátodo, e non no ánodo. Polo tanto, este mecanismo impón un límite no potencial da célula, o que constitúe un grande desafío na construción de sistemas bioelectroquímicos de alta eficiencia. Ademais, explican con detalle cales foron os materiais e os métodos empregados, as cantidades usadas na investigación e os distintos ensaios e análises que tiveron que facer. O artigo acompáñase dun apéndice extenso que detalla os reactivos usados, o proceso ao que foron sometidos e os tempos empregados; a preparación da catalasa, inactivada por calor; as cantidades que se empregaron para as disolucións; como se prepararon as cepas bacterianas  e como se preparou a bacteria para que medrase en H₂, é dicir, explican o proceso paso a paso.

OPINIÓN PERSOAL

Escollín este traballo porque creo que o desafío enerxético da nosa sociedade é realmente preocupante, xa que vivimos nun mundo cada vez máis contaminado debido ao alto consumo enerxético e aos residuos xerados. Por iso creo fundamental que os científicos traballen neste campo das enerxías renovables, tratando de desenvolver sistemas novos que dean solución ás necesidades actuais, pero que sexan respectuosos co medioambiente. Hai que ter en conta que España se sitúa moi por riba da media europea en dependencia enerxética (70,8% vs. 53,8%) e que  a enerxía primaria utilizada no noso país provén nun 75,3% de combustibles fósiles altamente contaminantes (petróleo, gas e carbón), o que nos alonxa claramente dos compromisos do Protocolo de Kioto, que ten como obxectivo reducir as emisións de gas de efecto invernadoiro que causan o quecemento global, como o CO2. Apostar polas enerxías renovables reduciría as emisións de gases tóxicos e garantiría un subministro enerxético propio e seguro. ARTIGO DIVULGATIVO ARTIGO ORIXINAL

Advertisements
Estas entrada foi publicada en Curso 2014-2015, Quimica / Tecnoloxía /Materiais coas etiquetas , . Ligazón permanente.

2 Responses to COMBUSTIBLES LÍQUIDOS NATURAIS: O FUTURO ENERXÉTICO

  1. EXCELENTE traballo, ademais escolles unha investigación que pode chegar a ser esencial no futuro; a verdade é que aporta algo de esperanza.

    Deberías facer certas melloras:
    >> Tendo en conta que o artigo de PNAS está completamente accesible, sería mellor que puxeras o vínculo ao artigo no web da revista, en lugar de poñer o que permite descargar o pdf. Tamén é máis estético que poñas o título dos artigos, e sitúes o URL por detrás.

    >> Penso que no parágrafo de presentación debera quedar claro o máis básico, incluído a idea de que se trata dun sistema bioelectroquímico integrado (aí reside a orixinalidade da proposta).

    >> Cando explicas a continuación os detalles, parece fundamental incluir a Fig 1 (ti mesmo o admites: “A través dunha imaxe explícase…” Pois inserta esa imaxe!!

    >> A primeira vez que utilizas un acrónimo tes que indicar o seu significado:
    CoPi (catalizador de cobalto e fosfato)
    OER (Oxigen Evolution Reaction, a reacción de electrólise que forma osixeno no ánodo)
    ROS (reactive oxygen species, especies químicas que conteñen átomos de osíxeno e que son moi reactivas)

    O video está moi ben, espero que nalgún momento dispoña de subtítulos en español (ou polo menos subtítulos en inglés revisados, e non esa trapallada automática). Non podemos facer nada ao respecto

  2. Airas Vázquez Quintela di:

    Xa situei o URL por detrás do titulo do artigo, e expliquei o significado de COPi, OER e ROS.

Deixar unha resposta

Please log in using one of these methods to post your comment:

Logotipo de WordPress.com

Estás a comentar desde a túa conta de WordPress.com. Sair / Cambiar )

Twitter picture

Estás a comentar desde a túa conta de Twitter. Sair / Cambiar )

Facebook photo

Estás a comentar desde a túa conta de Facebook. Sair / Cambiar )

Google+ photo

Estás a comentar desde a túa conta de Google+. Sair / Cambiar )

Conectando a %s