Una membrana natural pot fabricar hidrogen per a combustible a partir d'aigua

Basant-se en un procés essencial de la biologia de les planes, uns científics han combinat dos complexos proteics per separar els elements que formen les molècules d'aigua
Dipòsit d'hidrogen i bateria elèctrica d'un Toyota Mirai | Mario Roberto Durán Ortiz (CC)

Les plantes duen a terme una reacció química essencial per a la seva biologia que, ara, ha estat convertida en el centre d'un nou procés que pot convertir aigua en hidrogen per a ser emprat com a combustiblefent servir el sol com a única font d'energia. Els responsables d'aquest avenç científic tan prometedor són els membres d'un equip del Laboratori Nacional Argonne, dependent del Depaetament d'Energia dels Estats Units, que han aconseguit combinar dos complexos proteics a través d'una membrana per aconseguir trencar els enllaços de les molècules d'aigua i obtenir, per separat, hidrogen i oxigen.

 

El treball es basa en un estudi anterior que va analitzar un d'aquests complexos proteics, anomenat Fotosistema I, una membrana que pot fer servir l'energia del sol per proporcionar electrons a un catalitzador inorgànic que produïa hidrogen. Això, però, només era la meitat del procés que cal per convertir aigua en combustible. És aquí on entra un segon complex proteic que fa servir la llum per separar l'aigua i prendre'n electrons, anomenat Fotosistema II. Combinant tots dos complexos, es va aconseguir agafar electrons de l'aigua i donar-los a l'altre complex per obtenir hidrogen, en un disseny molt simple que permet combinar el catalitzador i la membrana natural per dur a terme el procés químic complet.

 

 

L'interior d'un cloroplast
L'interior d'un cloroplast | Wikimedia Commons

 

 

Segons explica l'article que han publicat els membres de l'equip a la revista 'Chemical Science', dos complexos proteics s'inserten en una membrana de ticaloides com les que hi ha a l'interior dels cloroplasts -les cèl·lules de la fotosíntesi- de les plantes vasculars, donant-los un suport estructural i permetent la transferència dels electrons. Una altra millora important, a més, va ser la substitució dels catalitzadors de platí de l'estudi anterior per uns altres basats en el cobalt i el níquel, molt més barats i que redueixen dràsticament els costos de producció. El pas següent, ara, és incorporar aquest sistema en un organisme viu per aconseguir estabilitzar la generació d'hidrogen. Això suposaria un nou avenç en l'ús de l'hidrogen com a combustible per a vehicles, una opció molt prometedora per a una mobilitat sostenible i que, darrerament, està donant resultats molt positius.