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CIENCIAS NATURALES; 4T0 DE SECUNDARIA
ENSAYO SOBRE :
FOTOSINTESIS COMO FUENTE DE ENERGIA RENOVABLE

AGOSTO 2023

¿SE PUEDE CREAR ENERGIA LIMPIA Y RENOVABLE A PARTIR DE LA FOTOSINTESIS?

Desde mediados del siglo 19 el vertiginoso crecimiento de la población mundial y el desarrollo
de nuevas tecnologías, así como los avances médicos y en muchas otras ramas de la ciencia
han sido posibles gracias al consumo cada vez más grande de energía
...

Para 2022 el consumo de energía a nivel mundial alcanzaba los 85 billones de kw/hora, de los
cuales el 82% provino de combustibles fósiles y si bien la producción de energía limpia(
eólica, hidroeléctrica, solar, etc
...

Esta situación ha venido planteando un serio dilema a la humanidad: por un lado los países
requieren de energía para desarrollarse y mejorar la calidad de vida de sus habitantes o al menos
para mantener los niveles ya alcanzados y por el otro lado las fuentes de energía más accesibles y
baratas son los combustibles fósiles
...

Puede considerarse a la fotosíntesis como una fuente potencial de energía limpia y renovable?
La respuesta a grandes rasgos es si, aunque hay muchos factores a considerar
...

En términos generales la fotosíntesis se ha resumido en la siguiente ecuación:

Es decir que mediante la utilización de la energía lumínica a través de la clorofila y con el uso
de 6 moléculas de agua y 6 de dióxido de carbono se sintetiza un carbohidrato de 6 carbonos
(glucosa) y se producen 6 átomos de oxígeno que son liberados al ambiente, este proceso
acurre dentro de un orgánulo intracelular altamente especializado denominado cloroplasto
...
En las plantas superiores dentro de las células meristemáticas (no
diferenciadas) se encuentra una estructura denominada proplasto, a partir del cual se formara
el cloroplasto con todas sus estructuras: membrana externa, membrana interna, estroma y
tilacoides
...


Fases de la fotosíntesis:
Fase Luminosa: Esta fase ocurre en la membrana de los tilacoides, aquí los fotones de luz
impactan en las moléculas que conforman el fotosistema II (clorofila b, carotenoides), aquí ocurre
la fotolisis del agua, la energía liberada en ese proceso se acumula en moléculas de alta energía :
ATP y NADPH
...
En la

membrana externa de los tilacoides se encuentran las moléculas que conforman el fotosistema I
este capta longitudes de onda entre los 600 y 780 nm, la energía captada es utilizada para la
formación de ATP, sin recurrir a la fotolisis del agua
...
Estas moléculas de energía se utilizaran en la fase oscura
...
Esta fase también ocurre dentro del cloroplasto y a al
mismo tiempo que la anterior, pero no utiliza energía lumínica y es por ello que se denomina
como oscura

Eficiencia de la fotosíntesis
La eficiencia energética de la fotosíntesis varía de acuerdo a con que se le compare: por ejemplo
si se refiere al total de la energía lumínica que recibe la hoja convertido en azucares dicha
eficiencia es de aproximadamente 11%, si lo referimos a la energía neta producida que puede ser
usado por la planta para otros procesos metabólicos la eficiencia se reduce alcanzando entre un
4,5 y 5,5% y si refiere a la energía que es convertida en biomasa la eficiencia se reduce aún más
llegando solo del 1,5 al 2,5%
...
, es decir biomasa, si no
que además también es requerida para la respiración celular, vale decir para suplir la energía
necesaria para que el propio organismo sobreviva y se desarrolle
...

Ahora bien, la fotosíntesis aun nos guarda otras sorpresas, ya que su eficiencia energética cuando
se compara la cantidad de energía recibida por la hoja y que es convertida en glucosa, dentro de
los cloroplastos puede llegar a alcanzar el 30% y si solo tomamos en cuenta la energía recibida
usada en la fotolisis y convertida en moléculas energéticas (ATPy NADPH), la eficiencia es
sorprendentemente alta de hasta un 98%
Comprender esto es sumamente importante para entender las posibilidades de obtener energía
limpia aprovechable a partir de la fotosíntesis
Fotosíntesis artificial
El interés científico en imitar la fotosíntesis de forma artificial datade desde hace mas de 50 años,
y cada vez la cantidad de investigadores y el presupuesto disponible son mayores por lo que es
presumible que se podrán encontrar resultados prácticos en el corto plazo
...
Hacia finales de los 90 este cloroplasto
fue mejorado y se le añadieron moléculas clorofílicas sintéticas y enzimas como la ATP sintetasa,
lográndose realizar la fotolisis y la síntesis de ATP, a pesar de ello , los problemas de dimensiones
y eficiencia no pudieron ser mejorados significativamente
El interés principal ha estado centrado en sintetizar una molécula que imite las funciones de la
clorofila
...
En fin aunque se han logrado avances
importantes en este campo aun los desafíos permanecen y todavía no se vislumbran resultados
prácticos extrapolables

Conclusiones
La fotosíntesis como fuente inagotable de energía renovable ha dejado de ser una utopía teórica
para convertirse en una posibilidad muy lejana pero factible
...
También se ha podido duplicar en laboratorio algunos
de los pasos del proceso fotosintético, los desafíos continúan siendo números, pero ya no se
consideran infranqueables
...
Se estima que las reservas mundiales de combustibles
fósiles , al ritmo de consumo actual podrían alcanzar para 60 o 70 años mas mientras que el
crecimiento de otras fuentes de energía renovables, no ha sido tan rápido como sería deseable
aparte de ello deben superar barreras propias de cada proceso o fuente de generación de energía:
altos costos de inversión para los casos de las fuentes de energía eólica, hidráulica y nuclear, baja
eficiencia (paneles solares), limitaciones geográficas (hidráulica y eólica),potencial de
contaminación (nuclear y solar),etc
...


Referencias
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•

Asimov,Isaac
...
2 187
...
J
Ferrer Aleu
...
y M
...
Fundamentos de Fisiología Vegetal
...

Buchanan, B
...
, W
...
Jones
...
Rockville (USA): American Society of Plant Physiologists, 2000
...
T
...
H
...
Plant metabolism
...
Orlando, USA: Academic Press, 1998
...
W
...
Oxford (U
...
): Oxford
University Press, 2004
...
La química hacia la
conquista del Sol
...
77
...
Fisiología Vegetal
...
(traducción de la 4
...
Wadsworth, 1992;
Taiz, L
...
Zeiger
...
Sunderland, Massachusetts: Sinauer
Associates Inc
...

Zeiger, Eduardo y Lincoln Taiz (2006)
...
Publicacions de la
Universitat Jaume I
...
26, 27
...

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Fuentes de energía renovable
Hidraulica: 8 % deltotalmundial
Eolica 3 % DELTOTALMUNDIAL
Solar:4,5%
Otros:2%

Los biocombustibles



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