¿Cómo la química cambió el mundo?

35. Fotosíntesis artificial: imitando la naturaleza para obtener energía

De la luz solar al combustible: rutas de fotosíntesis artificial

rige el flujo electrónico que alimenta la fijación de carbono (Figura 35.7). Este marco natural inspira el diseño de catalizadores y dispositivos fotoelec troquímicos para combustibles solares (Barber, 2016).

La energía solar también puede convertirse en combustibles mediante enfoques de fotosín tesis artificial , que se inspiran en la biología para dividir agua y/o reducir CO₂ con luz y así almacenar energía en enlaces químicos (por ejemplo, H₂, CO, hidrocarburos) (Ardo et al., 2018). En las plantas, la captura de luz ocu rre en los cloroplastos , donde los pigmentos —principalmente clorofilas a y b — absorben sobre todo en azul (~430–470 nm) y rojo (~640– 680 nm) y reflejan/transmiten más verde, de ahí el color de las hojas; (Lichtenthaler, 1987).

Fase dependiente de la luz

En las membranas de los tilacoides, la luz activa dos conjuntos proteicos: PSII separa el agua, libe rando O₂ y generando electrones y protones ; los electrones avanzan por la cadena de transpor te hasta PSI , donde se forma NADPH , mientras el gradiente de protones impulsa a la ATP sin tasa para producir ATP . Así, la energía luminosa se convierte en energía química almacenada en ATP y NADPH (Taiz et al., 2015).

Fotosíntesis

El Fotosistema II realiza la oxidación fotoquí mica del agua y, junto con el Fotosistema I di