Un estudio israelí revela que las plantas pueden producir energía renovable

Durante años, los científicos han intentado descifrar las capacidades evolutivas de las plantas para producir energía y han tenido un éxito parcial. Pero un estudio reciente de la Universidad de Tel Aviv parece hacer posible lo imposible, demostrando que cualquier planta puede transformarse en una fuente eléctrica, produciendo una variedad de materiales que pueden revolucionar la economía global, desde el uso de hidrógeno como combustible para limpiar el amoníaco, hasta para reemplazar los contaminantes en la industria agrícola.

“La gente no sabe que sus macetas tienen corriente eléctrica para todo”, manifestó Iftach Yacoby, jefe del Laboratorio de Estudios de Energía Renovable en la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad de Tel Aviv, en una entrevista reciente con Calcalist. “Nuestro estudio abre la puerta a un nuevo campo de la agricultura, el cual genera energía”, expresó. Sin embargo, Yacoby aclaró que tomará al menos una década antes de que los resultados de la investigación puedan transferirse a un nivel comercial.

Yacoby dirigió el estudio con el profesor de la Escuela de Ciencias Moleculares de la Universidad de Arizona, Kevin Redding. El mismo fue financiado por la Fundación Binacional Estados Unidos-Israel y sus hallazgos fueron publicados en abril en la revista científica Energy & Environmental Science de la Royal Society of Chemistry, en el Reino Unido.

En el corazón de la investigación está la comprensión de que las plantas tienen capacidades particularmente eficientes en lo que respecta a la generación de electricidad. “Cualquier cosa verde que no sean dólares, sino hojas, hierba y algas marinas, por ejemplo, contiene paneles solares que son completamente idénticos a los que se están construyendo en todo el país”, explicó Yacoby. “Saben cómo absorber la radiación solar y hacer que los electrones fluyan fuera de ella. Esa es la esencia de la fotosíntesis. La mayoría de la gente piensa en la producción de oxígeno y alimentos, pero la fase más básica de la fotosíntesis es como la de los paneles de silicio que se utilizan en el Negev y en los tejados: captar la luz solar y generar corriente eléctrica”.

La principal dificultad que enfrentaron los científicos fue encontrar la corriente eléctrica en las plantas y usarla para otros fines. “En casa, se puede conectar una corriente eléctrica a muchos dispositivos. Simplemente se enchufa a una toma de corriente. Pero cuando se desea hacerlo en plantas, se trata del orden de los nanómetros. No tenemos idea de dónde conectar los enchufes. Eso es lo que resolvimos en este estudio. En las células de las plantas descubrimos que se pueden usar como receptáculo para cualquier cosa, a un tamaño nanométrico. Tenemos una enzima, que es equivalente a una máquina biológica que puede producir hidrógeno. La tomamos y la pusimos en la cavidad de la célula de la planta, lo que antes era sólo hipotético. Cuando comenzó a producir hidrógeno, demostramos que teníamos una cavidad para todo, aunque de tamaño nanométrico. Ahora, podemos tomar cualquier planta o alga marina y manipularla para ver si su toma de corriente puede ser usada con propósitos productivos”, sostuvo Yacoby

“Si adjuntas una enzima que produce hidrógeno, obtienes hidrógeno, el combustible más limpio que puede haber. Ya hay autos eléctricos y bicicletas con un alcance de 150 km que se mueven con hidrógeno. Hay muchos tipos de enzimas en la naturaleza que producen valiosas sustancias, como el amoníaco, necesarias para la industria de los fertilizantes y que hoy en día todavía se producen mediante un método muy tóxico y dañino que consume mucha energía. Podemos proporcionar una alternativa a base de plantas para la producción de materiales que se producen en instalaciones de fabricación de productos químicos. Es una plataforma eléctrica dentro de una célula vegetal viva”, añadió.

“En cada planta de color verde hay una sustancia llamada clorofila. Esta sustancia es la base de las células fotovoltaicas biológicas de la planta. Tomamos una de estas células, la incubamos y plantamos en la enzima que produce hidrógeno, para luego introducirlo en las micro algas verdes. La inserción se realizó utilizando una tecnología conocida como cañón. Es un pequeño cañón de helio de alta presión que dispara nanopartículas de oro recubiertas con ADN, una tecnología que ya ha estado en el mercado durante 20 años”.

“Era importante para nosotros saber que alcanzamos un punto que permitiría un suministro de electrones de casi el 100%. Este lento crecimiento ha sido demostrado, porque si hubiera un crecimiento rápido significaría que hay una fuga de electrones y procesos en los que no estamos interesados. Así es como nos dimos cuenta de que este es un sitio estratégico, que si te apegas a alguna enzima obtienes exclusividad en la corriente eléctrica”, sostuvo Yacoby.

A pesar de los resultados prometedores del estudio, el investigador enfatizó que se necesita más trabajo y un tiempo considerable para convertir esto en un desarrollo comercial. “Para que el proceso sea económico, debe justificarse un ritmo de producción”, aseguró. “No estamos allí en este momento. Necesitamos una mejora de entre 5 y 10 veces para alcanzar una justificación económica para un proceso piloto. Creo que podemos lograr esto en los próximos 10 a 15 años”.

El siguiente paso es comenzar a tomar enzimas que producen otras sustancias y tratar de lograr resultados similares, dijo. “La enzima con la que más sueño es una que pueda producir amoníaco. El amoníaco es la base de la revolución agrícola moderna, a través de la cual se producen los fertilizantes. Pero es un proceso muy problemático para el medio ambiente, todo el proceso puede dañar el ecosistema, ya que los nitratos liberados a la atmósfera son capaces de producir lluvia ácida”, explicó Yacoby.

Por último, el jefe del Laboratorio de Estudios de Energía Renovable en la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad de Tel Aviv, expresó: “Si podemos dejar que las plantas produzcan amoníaco por sí solas, entonces no necesitamos producir fertilizantes en absoluto. Podemos renunciar a los fertilizantes nitrogenados y dejar que las plantas usen el nitrógeno presente en el aire”.

“Hay infinitas posibilidades, y creo que esta investigación sorprenderá a muchos otros científicos. Será muy interesante ver qué pueden hacer con este descubrimiento”, concluyó Iftach Yacoby.

Con información de Ynet.