Algas 2
Páginas: 8 (1970 palabras)
Publicado: 30 de marzo de 2012
Un Verde Comienzo
La producción de hidrógeno a partir de luz, agua, dióxido de carbono y algas en el futuro será la mayor fuente biológica de energía renovable y sustentable.
C., José Hernández P. y Leandro Herrera Z.
Depto. de Ingeniería Química, U. de Chile
La producción de hidrógeno, por diversas rutas tecnológicas, es un tema de gran interés en la actualidad debido tanto a losproblemas ambientales - producto de la emisión de gases con efecto invernadero (CO2, NOx, etc.) - producidos en la combustión de combustibles fósiles, como al eventual agotamiento de las fuentes de combustibles fósiles. El gas hidrógeno ofrece grandes ventajas, entre las que destaca que su producto final es agua (en lugar de gases del carbono); que es transportable (relación peso por unidad de energíaes muy baja, a diferencia de las baterías eléctricas) y que se produce a partir de radiación solar. La realización de un proceso tecnológico práctico para la producción de hidrógeno a partir de luz, agua, dióxido de carbono y algas (producción fotobiológica), será la mayor fuente biológica de energía renovable y sustentable, sin emisiones de gases con efecto invernadero (aunque el vapor de aguaes un gas con efecto invernadero) ni contaminación medioambiental.
Revisaremos aquí las bases bioquímicas y genéticas actuales de un eventual procesos productivo, y el diseño conceptual de los complejos reactores necesarios para su explotación industrial.
Las Virtudes del Hidrogeno
El gas hidrógeno será la energía transportable del futuro (cercano), por sus virtudes de: renovabilidad; porla limpieza de su combustión (no produce el principal "gas de efecto invernadero", el CO2, generando solo agua como desecho); por su enorme relación energía a peso (39,4 Kw/h por Kg de H2); y por la simplicidad de su conversión a energía eléctrica según demanda instantánea.
A partir de estas características, se le define con diversos adjetivos, según sea el ámbito de la discusión: "energíalimpia"; o también "renovable"; y/o "sustentable".
La producción de hidrógeno por biofotólisis, también citada como fotodisociación biológica del agua, se refiere a la conversión de agua y energía solar (utilizada) a hidrógeno y oxígeno usando microorganismos, comúnmente microalgas y /o cianobacterias. Si bien la producción biológica (o por microorganismos) de hidrogeno ha sido un campo de activainvestigación tanto aplicada como básica por al menos dos décadas, su producción industrial se realiza o por hidrólisis eléctrica de agua:
[pic]
o por reacciones químicas desde gas metano (que se obtiene como combustible fósil, aunque su producción por microorganismos es muy común):
[pic]
Estas dos estequiometrías (la segunda es solamente global; pues, en realidad, se trata de dos reaccionessecuenciales) corresponden a procesos existentes, y muy bien caracterizados y conocidos, de modo que se pueden obtener mayores detalles en al ámbito comercial. La producción biofotolítica, en cambio, dista mucho aún de expresarse comercialmente, pues requiere de un significativo avance científico (cómo ocurre) y tecnológico (cómo intervenir la maquinaria bioquímica).
La producción de hidrogenopor microalgas fotoautótrofas (se producen a sí mismas a partir de luz y CO2) se basa en la utilización de la energía solar para la fotodisociación del agua y la consecuente transferencia de electrones en una cadena transportadora de ellos ubicada en estructuras como los tilacoides, tanto para cianobacterias como para microalgas. En la membrana de estas estructuras está la maquinariafotosintética. Esta "maquinaria" consiste de una serie de proteínas y compuestos que en último término transportan los electrones desde el agua hacia moléculas como NADH y el H2. Las proteínas (enzimas) que se encuentran en el proceso fotosintético bajo condiciones aeróbicas son:
Fotosistema II (PSII)
Complejo b6f
Fotosistema I (PSI)
Ferredoxina (Fd)
NADH reductasa
Transportadores asociados como:...
La producción de hidrógeno a partir de luz, agua, dióxido de carbono y algas en el futuro será la mayor fuente biológica de energía renovable y sustentable.
C., José Hernández P. y Leandro Herrera Z.
Depto. de Ingeniería Química, U. de Chile
La producción de hidrógeno, por diversas rutas tecnológicas, es un tema de gran interés en la actualidad debido tanto a losproblemas ambientales - producto de la emisión de gases con efecto invernadero (CO2, NOx, etc.) - producidos en la combustión de combustibles fósiles, como al eventual agotamiento de las fuentes de combustibles fósiles. El gas hidrógeno ofrece grandes ventajas, entre las que destaca que su producto final es agua (en lugar de gases del carbono); que es transportable (relación peso por unidad de energíaes muy baja, a diferencia de las baterías eléctricas) y que se produce a partir de radiación solar. La realización de un proceso tecnológico práctico para la producción de hidrógeno a partir de luz, agua, dióxido de carbono y algas (producción fotobiológica), será la mayor fuente biológica de energía renovable y sustentable, sin emisiones de gases con efecto invernadero (aunque el vapor de aguaes un gas con efecto invernadero) ni contaminación medioambiental.
Revisaremos aquí las bases bioquímicas y genéticas actuales de un eventual procesos productivo, y el diseño conceptual de los complejos reactores necesarios para su explotación industrial.
Las Virtudes del Hidrogeno
El gas hidrógeno será la energía transportable del futuro (cercano), por sus virtudes de: renovabilidad; porla limpieza de su combustión (no produce el principal "gas de efecto invernadero", el CO2, generando solo agua como desecho); por su enorme relación energía a peso (39,4 Kw/h por Kg de H2); y por la simplicidad de su conversión a energía eléctrica según demanda instantánea.
A partir de estas características, se le define con diversos adjetivos, según sea el ámbito de la discusión: "energíalimpia"; o también "renovable"; y/o "sustentable".
La producción de hidrógeno por biofotólisis, también citada como fotodisociación biológica del agua, se refiere a la conversión de agua y energía solar (utilizada) a hidrógeno y oxígeno usando microorganismos, comúnmente microalgas y /o cianobacterias. Si bien la producción biológica (o por microorganismos) de hidrogeno ha sido un campo de activainvestigación tanto aplicada como básica por al menos dos décadas, su producción industrial se realiza o por hidrólisis eléctrica de agua:
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o por reacciones químicas desde gas metano (que se obtiene como combustible fósil, aunque su producción por microorganismos es muy común):
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Estas dos estequiometrías (la segunda es solamente global; pues, en realidad, se trata de dos reaccionessecuenciales) corresponden a procesos existentes, y muy bien caracterizados y conocidos, de modo que se pueden obtener mayores detalles en al ámbito comercial. La producción biofotolítica, en cambio, dista mucho aún de expresarse comercialmente, pues requiere de un significativo avance científico (cómo ocurre) y tecnológico (cómo intervenir la maquinaria bioquímica).
La producción de hidrogenopor microalgas fotoautótrofas (se producen a sí mismas a partir de luz y CO2) se basa en la utilización de la energía solar para la fotodisociación del agua y la consecuente transferencia de electrones en una cadena transportadora de ellos ubicada en estructuras como los tilacoides, tanto para cianobacterias como para microalgas. En la membrana de estas estructuras está la maquinariafotosintética. Esta "maquinaria" consiste de una serie de proteínas y compuestos que en último término transportan los electrones desde el agua hacia moléculas como NADH y el H2. Las proteínas (enzimas) que se encuentran en el proceso fotosintético bajo condiciones aeróbicas son:
Fotosistema II (PSII)
Complejo b6f
Fotosistema I (PSI)
Ferredoxina (Fd)
NADH reductasa
Transportadores asociados como:...
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