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Reactor híbrido utiliza bacterias para convertir el CO2 en moléculas útiles en Marte o la Tierra

Reactor híbrido utiliza bacterias para convertir el CO2 en moléculas útiles en Marte o la Tierra



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Pensar en colonizar Marte es una cosa; sin embargo, sostener miles de vidas allí es algo completamente diferente. No podemos enviar paquetes de Amazon entre Marte y la Tierra de un lado a otro: uno, sería extremadamente caro; dos, no es sostenible. Entonces, tenemos que ser inteligentes.

Las ideas brillantes requieren mentes brillantes, y un equipo de químicos de la Universidad de California, Berkeley y el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley parecen tener una solución brillante a este problema de décadas.

Estos investigadores han estado trabajando en un sistema híbrido que crea los componentes básicos de las moléculas orgánicas al capturar la energía de la luz solar. Y este sistema funciona combinando bacterias y nanocables. Su dispositivo podría ser un paso muy importante para un posible futuro en Marte.

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¿Qué son los nanocables?

Los nanocables son hilos de silicio increíblemente delgados que tienen aproximadamente una centésima parte del ancho de un cabello humano. Los usamos como componentes electrónicos, sensores y células solares.

Según el líder del proyecto, Peidong Yang, “En Marte, el 96% de la atmósfera es CO2. Básicamente, todo lo que necesita son estos nanocables semiconductores de silicio para absorber la energía solar y pasarla a estos insectos para que hagan la química por usted. Para una misión en el espacio profundo, a usted le importa el peso de la carga útil, y los sistemas biológicos tienen la ventaja de que se auto-reproducen. No es necesario enviar mucho. Por eso nuestra versión biohíbrida es muy atractiva ".

Para trabajarlo, solo necesita luz solar y agua, que Marte tiene en abundancia en sus vastas superficies en forma congelada.

¿Como funciona el sistema?

El sistema funciona como la fotosíntesis.

El lado izquierdo del reactor es la cámara que contiene el híbrido nanoalambre-bacteria que reduce el COpara formar acetato. El oxígeno se produce en el lado derecho.

El equipo demostró por primera vez el reactor híbrido de nanocables y bacterias hace cinco años; sin embargo, la eficiencia de conversión solar fue solo de aproximadamente 0,4%. Los investigadores intentaron aumentar la eficiencia colocando más bacterias en los nanocables, sin embargo, esa idea no sería suficiente.

La eficiencia del sistema es comparable a la planta que mejor convierte COal azúcar, que es caña de azúcar con una eficiencia del 4-5%.

Aquí, ve el reactor en su máxima eficiencia. Lo lograron operando la acidez óptima para las bacterias, lo que dio una conversión más eficiente de la energía solar en enlaces de carbono. Los investigadores pudieron operar el reactor durante una semana.

Cabe señalar que los nanocables se utilizaron solo como cables conductores, no como absorbentes solares. Yang dijo: “Estos nanocables de silicio son esencialmente como una antena: capturan el fotón solar como un panel solar. Dentro de estos nanocables de silicio, generarán electrones y los alimentarán con estas bacterias. Entonces las bacterias absorben CO2, haz la química y escupe acetato ".

A medida que avanza la fotosíntesis, las moléculas de dióxido de carbono y el agua se convierten en acetato y oxígeno. El oxígeno podría ser útil para los colonos de Marte del futuro al agregarlo a su atmósfera artificial.

El sistema podría ser beneficioso tanto para Marte como para la Tierra

Yang también está trabajando para proporcionar alimentos a los marcianos mediante la producción eficiente de azúcares y carbohidratos a partir de la luz solar y el CO.2.

Además, el biohíbrido puede extraer dióxido de carbono del aire de la Tierra para producir compuestos orgánicos. Casi se puede pensar en esto como plantar árboles nuevos. Mientras produce energía, también ayuda con el cambio climático. Trae mucho para todos los involucrados.

El estudio fue publicado en la revista Joule.


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