ILUMINAR CON MICROALGAS ya es posible
Pero el danés Kristian Ejlsted explica por qué aún falta mucho
Las bombillas LED han reducido los costes de electricidad de forma importante, pero siguen utilizando los combustibles fósiles como fuente de energía y continúan contribuyendo al calentamiento global. Kristian Ejlsted, en ScienceNordic, nos pone al día sobre los logros y los desafíos que nos plantea el uso industrial de las microalgas como fuente de luz.
Un estudio enormemente lento
Comenta Ejlsted que la forma de producir luz ha cambiado sorprendentemente poco desde que Thomas Alba Edison creó la primera bombilla en 1879. A estas alturas del enorme desarrollo humano necesitamos nuevos métodos para producir luz que sean acordes con el medio ambiente, que en lugar de alimentarse de la electricidad convencional aprovechen energía creada por la naturaleza.
En Estados Unidos, algunos investigadores llevan años trabajando sobre las algas bioluminiscentes, pero no han logrado mapear el sistema bioluminiscente de las algas. En la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU) Kristian Ejlsted y su equipo llevan a cabo la primera investigación danesa en este campo, y muestra que los organismos bioluminiscentes podrían algún día iluminar nuestras ciudades con una luz azul de tono turquesa.
Pero hay retos que resolver antes de que esto se haga realidad. Es posible que tengamos que transferir los genes de los organismos bioluminiscentes a otros organismos verdes como plantas superiores que sean capaces de emitir luz con mayor eficacia.
Las microalgas iluminan la oscuridad
Las algas se encuentran en todas partes, tanto en la tierra como en el mar, y son enormemente importantes para la vida. Mucha gente asocia las algas con las algas marinas, que son macroalgas, pero en realidad la mayoría de las algas son microalgas. Son microscópicas.
Algunas de ellas, los llamados dinoflagelados, emiten una fuerte luz azul por la noche. Este fenómeno se conoce como bioluminiscencia, por el que los organismos vivos producen luz mediante reacciones químicas.
Las algas bioluminiscentes iluminan la oscuridad. Pero aunque conocemos este fenómeno en el océano desde antes de Cristo, todavía sabemos poco sobre cómo producen esa luz.
Algas bioluminiscentes
Las algas emiten una luz azul cuando son agitadas. Por ejemplo, cuando un pez grande nada creando una corriente, o cuando baten las olas en la playa. En otro artículo de BE OnLoop hablaremos de esas algas luminiscentes.
Hay dos moléculas especialmente importantes para la producción de luz: la luciferasa (una enzima) y la luciferina (una molécula producida por la fotosíntesis). Cuando las algas registran una perturbación, se pone en marcha una cadena de procesos químicos celulares que provoca un descenso del pH. Esto activa las enzimas de la luciferasa, que se unen a la luciferina y le transfieren energía mediante un proceso conocido como oxidación. Es la liberación de energía de la luciferina lo que vemos como luz azul.
Célula solar biológica y lámpara viva
Las algas bioluminiscentes necesitan energía para emitir luz, al igual que una bombilla se conecta a un enchufe. Pero las algas obtienen su energía del Sol. Utilizan la luz solar para producir energía a través de la fotosíntesis y llevar a cabo toda una serie de procesos a nivel celular. Entonces las microalgas actúan como pequeñas lámparas solares. Se «recargan» durante el día para poder emitir su luz azul durante la noche.
La enzima luciferasa (Pacman amarillo) se activa a pH 6. Se une a la luciferina (cuña verde), transfiriendo la energía por oxidación, que se emite como luz azul. Hay varios animales, hongos y bacterias bioluminiscentes. Todos ellos necesitan alimento para producir la energía necesaria para iluminarse. Las algas tienen una ventaja: aprovechan la luz solar y el dióxido de carbono (CO2), que son dos fuentes de energía inagotables y respetuosas con el medio ambiente y neutras en cuanto al CO2.
Ciudades sostenibles con luz viva
Utilizamos gran parte de la electricidad para iluminar nuestras casas, carreteras, aparcamientos, etc. Esta electricidad procede en gran medida de la quema de combustibles fósiles, lo que aumenta la cantidad de CO2 en la atmósfera e impulsa el calentamiento global. Por tanto, necesitamos una fuente de luz más sostenible.
Las microalgas crecen en agua salada, pero siempre que crezcan en un recipiente cerrado pueden funcionar como una lámpara biológica, que podría utilizarse como bombillas para iluminar nuestras ciudades, escaparates, edificios, carreteras y aparcamientos.
Las algas bioluminiscentes son la primera etapa en el desarrollo de la luz biológica, pero hay algunos retos claros cuando se utilizan las algas en una lámpara. Las algas tienen que ponerse en movimiento antes de iluminarse, lo que resulta problemático en una lámpara. Además, sólo iluminan durante un periodo relativamente corto debido a la limitación de energía.
Desarrollar lámparas biológicas
Producir lámparas biológicas que puedan iluminar durante toda la noche sin moverse significa que tenemos que pensar en líneas de trabajo totalmente nuevas. Kristian Ejlsted y su equipo tratan de averiguar qué genes se utilizan para emitir luz, para luego transferir estos genes a otros organismos fotosintéticos para producir una planta bioluminiscente que pueda emitir luz durante toda la noche.
«Todavía no lo hemos conseguido y nos llevará muchos años de investigación. Pero imagínese que en el futuro la ciudad esté bañada por una luz azul producida por las plantas».
Edición BE OnLoop sobre informe de Kristian Ejlsted
