El informe de 2021 ‘Frentes de deforestación; causas y respuestas en un mundo cambiante’ analizó 24 lugares con una “concentración significativa de puntos críticos de desforestación y donde grandes áreas de bosque remanente están amenazadas”. En él, determinaron que en los últimos 13 años se habían eliminado más de 43 millones de hectáreas de arboledas.
Mientras los ‘pulmones’ del mundo están siendo talados, algunos ingenieros han estado ideando sistemas que proporcionan oxígeno de forma artificial. Estos estudios ‘recrean’ la fotosíntesis gracias a la tecnología y, aunque muchos proyectos están pensados para usarlos para viajar al espacio, podría ser una alternativa a los bosques.
Estos inventos son muy útiles, sobre todo si tenemos en cuenta el gran avance de exploración espacial que se quiere hacer en los próximos años. Con estas propuestas, sería más sencillo aumentar el tiempo que los astronautas permanecen fuera de la atmósfera terrestre de forma segura.
Fotosíntesis artificial
El campo de investigación de la fotosíntesis artificial busca imitar la fotosíntesis natural de las plantas con la intención de convertir el CO₂ y el agua en carbohidratos o en oxígeno, empleando luz solar. Existen varios estudios hechos al respecto de los que vamos a hablar en este artículo.
Un ejemplo es la investigación de unos científicos del Laboratorio Nacional Lawrance Berkeley del Departamento de Energía de EEUU y la Universidad de California de Berkeley que crearon un sistema híbrido de nanocables semiconductores y bacterias que realizaban un proceso similar al de la fotosíntesis natural.
«Nuestro sistema tiene el potencial de cambiar fundamentalmente la industria química y petrolera, ya que podemos producir productos químicos y combustibles de forma totalmente renovable, en lugar de extraerlos de las profundidades de la Tierra«, explicó en 2015 Peidong Yang, químico de la División de Ciencias de los Materiales de Berkeley Lab.
A través de los nanocables, su invento recolectaba energía solar y entregaba electrones a las bacterias, donde el CO₂ se reducía y se combinaba con agua. Yang definía el proyecto como un «bosque artificial» similar a los «cloroplastos de las plantas verdes».
Por otro lado, Julian Melchiorri, graduado del Roayal College of Arts de Londres, presentó hace años una hoja artificial que era capaz de producir oxígeno. Él pensaba en lugares en los que no se podía cultivar vegetación real, como una nave espacial, pero también podría usarse en la Tierra.
La llamada ‘Hoja de Seda’ (o Silk Leaf en inglés) creaba oxígeno por sí sola realizando un proceso similar al que las plantas reales hacen en la fotosíntesis. De este modo, el dispositivo con forma de hoja convertía la combinación de agua, dióxido de carbono y luz en O2.
La hoja artificial de Melchiorri estaba hecha de seda (de ahí su nombre) y esto se debía a que dicho material permitía estabilizar las moléculas orgánicas. El investigador introdujo también cloroplastos, que es un elemento de las hojas que es lo que hace posible la fotosíntesis.
«Extraje cloroplasto de las células de las plantas y las puse dentro de la proteína de la seda -comentó Melchiorri sobre su estudio-. Con esto logré tener el primer material fotosintético que vive y respira como una hoja real».
Crear O2 con polvo lunar
La NASA está ultimando los detalles del lanzamiento de Artemis I, mientras tanto la fecha de la misión Artemis III, que irá con tripulación a la Luna, cada vez es más próxima. Su intención es que los astronautas permanezcan durante bastante tiempo en sus exploraciones en el espacio.
La Agencia Espacial Europea (ESA) aseguró en 2020 que el polvo lunar (o regolito) podría usarse para crear oxígeno artificial. En un principio, señalaron que los primeros habitantes del satélite natural de la Tierra deberían recolectar regolito, ya que con el polvo lunar recogido en las misiones Apollo se descubrió que está compuesto por oxígeno en un 40-45%.
Para crear O2, los astronautas deberán calentar el regolito a una temperatura de 950º mediante la electrólisis de sales fundidas en un recipiente metálico en el que el cloruro cálcico funcione como electrolito. Este proceso no hará que el polvo lunar se funda, pero sí que el oxígeno se pueda extraer.
Oxígeno en Marte
En 2021, Estados Unidos se convirtió en el primer país del mundo en producir oxígeno respirable en otro planeta, concretamente en nuestro vecino Marte. Dentro de su rover Perseverance, la NASA introdujo un aparato, Moxie, para probar si era posible producir combustible y aire respirable con los elementos disponibles en el planeta rojo.
La atmósfera marciana está compuesta en un 96% por dióxido de carbono, por lo que un ser humano no podría pisar el planeta sin la protección adecuada. Sin embargo, Moxie, que pesa 17 kilogramos, demostró ser capaz de absorber el CO₂ y romperlo en su interior gracias al proceso de electrólisis.
Al alcanzar unos 800 grados en dicho proceso, Moxie consiguió producir moléculas de O2 puro y como desecho principal monóxido de carbono.
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