Fotosisntesis

INTRODUCCION
Una de las posibilidades más atractivas, a largo plazo, para alcanzar un modelo energético sostenible se basa en la capacidad de utilizar y almacenar la luz solar en forma de productos químicos con aplicaciones energéticas o en la industria. La idea de crear sistemas artificiales que mimeticen la acción fotosintética que hacen las plantas para producir combustibles no es nueva. Noobstante, la creación de sistemas que lleven a cabo de una manera eficiente este proceso es una tarea altamente compleja. Sin embargo, la necesidad de explorar soluciones alternativas, basadas en energía renovables, se está convirtiendo en cada vez más urgente a medida que el suministro de energía disponible a partir de combustibles fósiles escasea y los problemas ambientales debidos a suutilización (Calentamiento Global) aumenta.
Los cuellos de botella antes los que se encuentra este campo y son necesarios resolver son: (i) diseño de los colectores de fotones, (ii) identificación de catalizadores selectivos, (iii) acoplamiento entre el catalizador y los centros foto químicos y (iv) la construcción de un conjunto integrado. La fotosíntesis artificial se centra en esos problemas, así comoalgunas de las áreas clave en el diseño de la bio-inspirada en los materiales y nuevos dispositivos foto-electroquímico. Durante los últimos años y gracias a los avances en distintas disciplinas, se está dando una vuelta de tuerca en este campo investigación con el desarrollo de nuevos sistemas y procesos que están abriendo una nueva puerta para encontrar una solución viable a la pregunta: “¿Somoscapaces de mimetizar el comportamiento de las plantas?”.

CONCEPTO
La fotosíntesis artificial es un campo de investigación que intenta imitar la fotosíntesis natural de las plantas, con el fin de convertir dióxido de carbono y agua en carbohidratos y en oxígeno, utilizando para ello la luz del Sol.
El término fotosíntesis artificial se aplica a aquellos procesos que, inspirados en lafotosíntesis natural, buscan utilizar la energía solar para producir otros tipos de energía que puedan ser aprovechados por el hombre de manera limpia y eficiente, de forma que en un futuro se pueda producir una "planta artificial" que sea capaz de almacenar energía en forma de compuestos orgánicos a partir de óxido carboxílico y aceite. Esto hace que la fotosíntesis artificial sea una tecnología atractivano sólo desde el punto de vista práctico y económico, sino también desde el punto de vista ecológico, ya que potencialmente podría ayudar a mitigar o revertir algunos de los efectos adversos producidos por el consumo de combustibles fósiles como el calentamiento global.
Las investigaciones en cuanto a fotosíntesis artificial se pueden dividir de acuerdo con la fase de la fotosíntesis natural quebuscan replicar: la separación de moléculas de agua para obtener hidrógeno y oxígeno que ocurre en la fase luminosa, y la fijación del bióxido de carbono que ocurre en la fase oscura.

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SEPARACIÓN DE MOLÉCULAS DE AGUA EN LA CÉLULA (FASE LUMINOSA)
La fase luminosa, como su nombre lo indica, ocurre en presencia de luz solar. Durante esta fase lasplantas convierten la energía luminosa – en forma de fotones – en energía química en forma de dos moléculas transportadoras: ATP y NADPH. La energía necesaria para estas reacciones es absorbida por moléculas de pigmento (tales como la clorofila, los carotenos y las ficocianinas) que junto con moléculas transportadoras de electrones forman complejos proteínicos muy especializadosdenominados fotosistemas, los cuales son alimentados con electrones provenientes de moléculas de agua que son deslizadas aparte en moléculas de hidrógeno y oxígeno.1
El proceso que permite obtener hidrógeno y oxígeno a partir de agua recibe el nombre de electrólisis del agua, y consiste en aplicar una carga eléctrica con suficiente potencial sobre moléculas de agua para separar los átomos que las componen, ya...