CóMO LAS PLANTAS AMPLíAN SU CAPACIDAD PARA UTILIZAR LA ENERGíA SOLAR

La investigación del laboratorio de la profesora asistente de química Gabriela Schlau-Cohen avanza en la comprensión de la maquinaria fotosintética de las plantas.

Las plantas verdes capturan la luz que abarca el espectro solar visible, y si bien se requiere un amplio rango espectral para una absorción suficiente, el proceso requiere que la energía se canalice de manera rápida y eficiente cuesta abajo para impulsar la separación de carga y la división del agua. Los carotenoides, los pigmentos accesorios en la fotosíntesis, desempeñan funciones de recolección de luz, fotoprotectoras y estructurales.

Sin embargo, la comprensión de estos roles ha demostrado ser un desafío debido al hecho de que la energía de los carotenoides es altamente sensible a su entorno.

Ahora, un equipo dirigido por Thomas D. y Virginia W. Cabot, la profesora asistente  Gabriela Schlau-Cohen  descubrió que un solo carotenoide (LHCII) en el complejo principal de antenas de plantas verdes sirve como el nexo de la recolección de luz mediante la acumulación de energía y la transferencia. a través de un estado oscuro debatido. Estas fotofísicas revelan cómo las plantas amplían su capacidad para capturar y utilizar la energía solar.

"Los dispositivos de energía solar deben absorber una gran parte del espectro solar, es decir, muchas energías o colores diferentes, para ser competitivos con los combustibles fósiles", dice Minjung Son, un estudiante graduado en el laboratorio de Schlau-Cohen y uno de los autores de un artículo. en la investigación. "La absorción de estas energías conlleva un desafío: ¿cómo se puede canalizar la alta energía a la baja energía, que es lo que se usa para producir electricidad y, finalmente, biomasa?"

Para buscar su respuesta, el grupo finalmente construyó un plan.

"Hemos trazado rutas de flujo de energía que conectan el lado de alta energía al lado de baja energía del espectro solar absorbido, incluida una ruta a través de un estado oscuro previamente debatido", explica Son. "Este mapa proporcionó un plano para los dispositivos de energía solar que absorben mucha energía en un amplio rango, y también proporciona un paso importante para comprender la compleja maquinaria fotosintética de las plantas".

La investigación se describe en " La estructura electrónica de la luteína 2 está optimizada para la recolección ligera en plantas ", que aparece en la portada del número de marzo de 2019 de la revista  Chem , que se publicó en línea el 31 de enero.
Danielle Randall Doughty - Departamento de Química - Instituto de Tecnología de Massachusetts








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