¿Primer paso para usar la fotosíntesis como nueva fuente de energía renovable?

Según un nuevo estudio publicado en la revista ‘Nature’, los científicos han ‘pirateado’ las primeras etapas de la fotosíntesis de las plantas y han descubierto nuevas formas de extraer energía del proceso. La investigación podría conducir a nuevas formas de generar combustibles limpios y energías renovables.

Los científicos intentan simular la fotosíntesis -la máquina natural que alimenta la mayor parte de la vida en la Tierra- para producir combustibles limpios a partir del sol y el agua con el fin de paliar el problema climático.

Ahora, un equipo internacional dirigido por la Universidad de Cambridge (Reino Unido) ha estudiado la fotosíntesis en células vivas en un tiempo ultrarrápido de una millonésima de millonésima de segundo.

Inicialmente, Zhang y sus colaboradores trataban de entender cómo una molécula en forma de anillo conocida como quinona puede “robar” electrones de la fotosíntesis. Las quinonas se encuentran con frecuencia en la naturaleza y son capaces de aceptar y ceder electrones.

Sin embargo, poco imaginaban que estaban a punto de descubrir una vía de transferencia fotosintética de electrones completamente nueva.

“Nadie había estudiado adecuadamente la interacción de esta molécula con la maquinaria fotosintética en una fase tan temprana de la fotosíntesis: pensábamos que sólo estábamos utilizando una nueva técnica para confirmar lo que ya sabíamos”, afirma Zhang en un comunicado de prensa.

“En lugar de eso, encontramos una vía completamente nueva y abrimos un poco más la caja negra de la fotosíntesis”.

Los investigadores descubrieron que el andamiaje proteínico donde se producen las primeras reacciones químicas de la fotosíntesis tiene “fugas”, lo que permite que los electrones se escapen. La clave de este descubrimiento fue el uso de espectroscopia ultrarrápida para observar los electrones.

Se podría aprovechar para generar energías renovables

“Como los electrones de la fotosíntesis están dispersos por todo el sistema, podemos acceder a ellos”, explica la doctora Laura Wey, coautora del estudio.

“El hecho de que no supiéramos que existía esta vía es emocionante, porque podríamos aprovecharla para extraer más energía para las renovables”, explicó.

Según los investigadores, alterar las vías fotosintéticas para producir combustibles limpios a partir del Sol podría ser más eficiente si se pudieran extraer las cargas antes en la fotosíntesis.

Además, la capacidad de controlar la fotosíntesis podría también aumentar la tolerancia de los cultivos al sol intenso.

“Muchos científicos han intentado extraer electrones de un punto anterior de la fotosíntesis, pero decían que no era posible porque la energía está muy enterrada en el andamiaje proteínico”, explica Zhang.

“El hecho de que podamos ‘robarlos’ en un proceso anterior es alucinante. Al principio pensamos que nos habíamos equivocado: tardamos un tiempo en convencernos de que lo habíamos conseguido”, añadió.

Estudio de referencia: https://www.nature.com/articles/s41586-023-05763-9

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