Las bacterias 'Cyborg' suministran la fuente de combustible verde de la luz solar
Los científicos han creado bacterias cubiertas en diminutos semiconductores que generan una fuente de combustible potencial de la luz solar, dióxido de carbono y agua. Los científicos han cultivado bacterias cubiertas en pequeños paneles solares hechos de sulfuro de cadmio
Por Matt McGrath, para Environment Correspondent para BBC Science & Environment 22 de agosto de 2017
Los llamados "cyborg" bugs producen ácido acético, un producto químico que luego se puede convertir en combustible y plástico.
En experimentos de laboratorio, las bacterias demostraron ser mucho más eficientes al cosechar la luz solar que las plantas.
El trabajo fue presentado en la reunión de la American Chemical Society en Washington.
Los investigadores han estado intentando reproducir artificialmente la fotosíntesis durante muchos años.
Insectos con paneles solares
En la naturaleza, la clorofila del pigmento verde es la clave de este proceso, ayudando a las plantas a convertir dióxido de carbono y agua, utilizando la luz solar, en oxígeno y glucosa.
Pero a pesar de que funciona, los científicos dicen que el proceso es relativamente ineficiente. Esto también ha sido un gran problema con la mayoría de los sistemas artificiales desarrollados hasta la fecha.
Este nuevo enfoque busca mejorar esa eficiencia con el objetivo esencial de dotar a las bacterias de paneles solares.
Después de peinar a través de la literatura de microbiología de edad, los investigadores se dieron cuenta de que algunos bichos tienen una defensa natural de cadmio, mercurio o plomo que les permite convertir el metal pesado en un sulfuro que las bacterias expresan como un pequeño semiconductor de cristal en sus superficies.
"Es vergonzosamente simple, hemos aprovechado una capacidad natural de estas bacterias que nunca se había visto a través de este objetivo", dijo el Dr Kelsey Sakimoto de la Universidad de Harvard en Massachusetts, EE.UU.
"Los cultivamos e introducimos una pequeña cantidad de cadmio, y, naturalmente, producen cristales de sulfuro de cadmio que luego se aglomeran en el exterior de sus cuerpos".
Se dice que las bacterias son más eficientes que las plantas para producir materiales útiles a partir de la luz solar
"Usted los crece en su caldo líquido y usted apenas agrega pequeñas alícuotas de la solución del cadmio y usted espera un par de días y hacia fuera hace estallar estos organismos fotosintéticos.
"Todo es muy simple, mezcla-en-un-pot-química."
Estas nuevas bacterias potenciadas producen ácido acético, esencialmente vinagre, a partir de CO2, agua y luz. Tienen una eficiencia de alrededor del 80%, que es cuatro veces el nivel de los paneles solares comerciales, y más de seis veces el nivel de clorofila.
"Apreciamos a estas bacterias cyborg y su capacidad de hacer acetato porque producen un sustrato que ya podemos usar para producir productos más valiosos e interesantes", dijo el Dr. Sakimoto.
"Tenemos colaboradores que tienen una serie de hebras de E. coli que están genéticamente modificadas para tomar ácido acético como su fuente de alimento y que pueden actualizar en butanol y un polímero llamado polihidroxibutirato".
Remojo en el sol
El Dr. Sakimoto cree que estas bacterias ofrecen algunas ventajas sobre otros enfoques para generar energía verde a partir de fuentes biológicas.
Otras técnicas para la fotosíntesis artificial requieren electrodos sólidos costosos.
El enfoque del bicho cyborg realmente sólo necesita cubas grandes de líquido para ser mantenido en el Sol - las bacterias son auto-replicantes y auto-regeneración, lo que es potencialmente una tecnología de baja pérdida. Podría funcionar mejor en las zonas rurales o en el mundo en desarrollo.
El trabajo de investigación se llevó a cabo en la Universidad de California en Berkeley en el laboratorio del Dr. Peidong Yang.
"El impulso de la investigación en mi laboratorio es esencialmente" sobrecargar "las bacterias no fotosintéticas, proporcionándoles energía en forma de electrones de semiconductores inorgánicos, como el sulfuro de cadmio, que son absorbentes de luz eficiente", dijo el Dr. Yang.
"Ahora buscamos más absorbentes de luz benignos que el sulfuro de cadmio para proporcionar a las bacterias energía de la luz".
Los investigadores creen que si bien su enfoque ha dado un nuevo paso importante, podría no ser en última instancia, la tecnología que prevalece.
"Hay tantos diseños diferentes de estos sistemas que salen y realmente sólo hemos comenzado a explorar las diferentes formas en que podemos combinar la química y la biología", dijo el Dr. Sakimoto.
"Y hay una posibilidad real de que habrá alguna tecnología de avanzada que saldrá que va a hacer mejor que nuestro sistema".
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Los científicos han creado bacterias cubiertas en diminutos semiconductores que generan una fuente de combustible potencial de la luz solar, dióxido de carbono y agua. Los científicos han cultivado bacterias cubiertas en pequeños paneles solares hechos de sulfuro de cadmio
Por Matt McGrath, para Environment Correspondent para BBC Science & Environment 22 de agosto de 2017
Los llamados "cyborg" bugs producen ácido acético, un producto químico que luego se puede convertir en combustible y plástico.
En experimentos de laboratorio, las bacterias demostraron ser mucho más eficientes al cosechar la luz solar que las plantas.
El trabajo fue presentado en la reunión de la American Chemical Society en Washington.
Los investigadores han estado intentando reproducir artificialmente la fotosíntesis durante muchos años.
Insectos con paneles solares
En la naturaleza, la clorofila del pigmento verde es la clave de este proceso, ayudando a las plantas a convertir dióxido de carbono y agua, utilizando la luz solar, en oxígeno y glucosa.
Pero a pesar de que funciona, los científicos dicen que el proceso es relativamente ineficiente. Esto también ha sido un gran problema con la mayoría de los sistemas artificiales desarrollados hasta la fecha.
Este nuevo enfoque busca mejorar esa eficiencia con el objetivo esencial de dotar a las bacterias de paneles solares.
Después de peinar a través de la literatura de microbiología de edad, los investigadores se dieron cuenta de que algunos bichos tienen una defensa natural de cadmio, mercurio o plomo que les permite convertir el metal pesado en un sulfuro que las bacterias expresan como un pequeño semiconductor de cristal en sus superficies.
"Es vergonzosamente simple, hemos aprovechado una capacidad natural de estas bacterias que nunca se había visto a través de este objetivo", dijo el Dr Kelsey Sakimoto de la Universidad de Harvard en Massachusetts, EE.UU.
"Los cultivamos e introducimos una pequeña cantidad de cadmio, y, naturalmente, producen cristales de sulfuro de cadmio que luego se aglomeran en el exterior de sus cuerpos".
Se dice que las bacterias son más eficientes que las plantas para producir materiales útiles a partir de la luz solar
"Usted los crece en su caldo líquido y usted apenas agrega pequeñas alícuotas de la solución del cadmio y usted espera un par de días y hacia fuera hace estallar estos organismos fotosintéticos.
"Todo es muy simple, mezcla-en-un-pot-química."
Estas nuevas bacterias potenciadas producen ácido acético, esencialmente vinagre, a partir de CO2, agua y luz. Tienen una eficiencia de alrededor del 80%, que es cuatro veces el nivel de los paneles solares comerciales, y más de seis veces el nivel de clorofila.
"Apreciamos a estas bacterias cyborg y su capacidad de hacer acetato porque producen un sustrato que ya podemos usar para producir productos más valiosos e interesantes", dijo el Dr. Sakimoto.
"Tenemos colaboradores que tienen una serie de hebras de E. coli que están genéticamente modificadas para tomar ácido acético como su fuente de alimento y que pueden actualizar en butanol y un polímero llamado polihidroxibutirato".
Remojo en el sol
El Dr. Sakimoto cree que estas bacterias ofrecen algunas ventajas sobre otros enfoques para generar energía verde a partir de fuentes biológicas.
Otras técnicas para la fotosíntesis artificial requieren electrodos sólidos costosos.
El enfoque del bicho cyborg realmente sólo necesita cubas grandes de líquido para ser mantenido en el Sol - las bacterias son auto-replicantes y auto-regeneración, lo que es potencialmente una tecnología de baja pérdida. Podría funcionar mejor en las zonas rurales o en el mundo en desarrollo.
El trabajo de investigación se llevó a cabo en la Universidad de California en Berkeley en el laboratorio del Dr. Peidong Yang.
"El impulso de la investigación en mi laboratorio es esencialmente" sobrecargar "las bacterias no fotosintéticas, proporcionándoles energía en forma de electrones de semiconductores inorgánicos, como el sulfuro de cadmio, que son absorbentes de luz eficiente", dijo el Dr. Yang.
"Ahora buscamos más absorbentes de luz benignos que el sulfuro de cadmio para proporcionar a las bacterias energía de la luz".
Los investigadores creen que si bien su enfoque ha dado un nuevo paso importante, podría no ser en última instancia, la tecnología que prevalece.
"Hay tantos diseños diferentes de estos sistemas que salen y realmente sólo hemos comenzado a explorar las diferentes formas en que podemos combinar la química y la biología", dijo el Dr. Sakimoto.
"Y hay una posibilidad real de que habrá alguna tecnología de avanzada que saldrá que va a hacer mejor que nuestro sistema".
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