Israel.- Científicos han transformado un humilde estanque de lodo en una máquina que podría generar una revolución de energía verde. El Dr. Iftach Yacoby y su equipo en la Universidad de Tel Aviv alteraron genéticamente una microalga unicelular, que naturalmente emite hidrógeno durante el día, permitiendo que el organismo incremente su eficiencia en cinco veces su capacidad natural.
Las pilas de combustible de hidrógeno ya se han implantado en los vehículos, y el nuevo descubrimiento podría significar que las microalgas se conviertan en un actor clave en el impulso de las energías verdes.
En la investigación de vanguardia, los científicos refutaron la teoría de que las microalgas sólo producen hidrógeno durante unos minutos en la madrugada, produciendo sólo una mínima cantidad de hidrógeno. El equipo de Yacoby descubrió no sólo que este no era el caso, y que las algas continuaron emitiendo hidrógeno durante todo el día, pero que a través de la ingeniería genética ellos podría radicalmente mejorar su ritmo de trabajo.
El descubrimiento significa que en el futuro será posible cultivar las microalgas con métodos de cultivo convencionales de manera que toda la energía necesaria pueda ser producida a gran escala.
“El hidrógeno es una fuente de energía con enormes ventajas” dijo Yacoby. “Primero, esta tiene un tremendo contenido de energía. El rango de viaje de un carro con motor de hidrógeno es más de 500 kilómetros por cinco kilogramos de hidrógeno, y una bicicleta eléctrica cubre más de 100 kilómetros por 30 gramos de combustible para bicicleta. Segundo, el hidrógeno no contamina en absoluto. El proceso de usar de pilas eléctricas genera sólo vapor de agua, y el escape de un carro de hidrógeno contiene sólo agua limpia que puede aun ser adecuado para la bebida”.
Yacobi dijo que ya en 1942, los científicos descubrieron que las microalgas liberan hidrógeno durante la fotosíntesis. Sin embargo, la sabiduría convencional hasta ahora sostuvo que se emite muy poco hidrógeno, así que no se podría proporcionar cantidades útiles de energía.
“El hidrógeno es producido por las microalgas con la ayuda de una enzima llamada hidrogenasa que descompone en la presencia de oxígeno” explicó Yacoby. En la noche, no se produce oxígeno, y cuando la cantidad de oxígeno disminuye, la célula crea una gran cantidad de hidrogenasa. “El supuesto hasta ahora era que por unos momentos alrededor de la salida del sol, con la exposición a la luz solar, las algas producen hidrógeno y oxígeno. Pero muy rápidamente, el oxígeno se acumula y paraliza la hidrogenasa, y la producción de hidrógeno se detiene. Decidimos probar esta hipótesis”.
Para su sorpresa, los científicos encontraron que incluso en la luz del día, cuando el proceso de fotosíntesis ocurre, las microalgas producen grandes cantidades de oxígeno y también emiten pequeñas cantidades de hidrógeno. De esto, ellos concluyen que en las microalgas hay áreas sin oxígeno, lo que hace posible que la hidrogenasa funcione. “Después encontramos en las algas tres mecanismos efectivos que trabajan sin descanso para remover el oxígeno de la célula, permitiendo que la hidrogenasa produzca oxígeno continuamente durante las horas de luz del día” manifestó Yacoby. “Esto deja claro que las algas tienen un enorme potencial para la producción de combustible de hidrógeno”.
En la siguiente etapa, los científicos usaron la tecnología de ingeniería genética para intervenir en la fotosíntesis de las microalgas. Su objetivo fue causar que la célula produzca grandes cantidades de hidrogenasa a expensas de otros procesos, tales como la producción de azúcar, lo que incrementa la producción de hidrógeno. De esta forma, ellos fueron capaces de diseñar microalgas para producir 400% más que la microalga original.
