En un estudio publicado en Environmental Science and Ecotechnology, los investigadores han profundizado en el conocimiento de los sistemas biofotovoltaicos (BPV), dispositivos innovadores que combinan microbios fotosintéticos con sistemas electroquímicos para convertir la luz solar en electricidad. Utilizando la cianobacteria Synechocystis sp. PCC 6803, el estudio ofrece valiosos conocimientos sobre los mecanismos moleculares que impulsan esta tecnología de energía verde.
El núcleo de los sistemas BPV es el proceso de transferencia de electrones extracelulares (EET), donde los electrones generados durante la fotosíntesis son capturados por un electrodo a través de mediadores como el ferricianuro. La investigación revela que la EET no afecta significativamente el crecimiento celular, la fijación de carbono o la evolución del oxígeno. Sin embargo, compite con los mecanismos fotoprotectores naturales conocidos como reacciones tipo Mehler, redirigiendo electrones aguas abajo del fotosistema I. Esto arroja luz sobre la fuente de electrones para la EET mediada por ferricianuro, un paso clave para optimizar la eficiencia de los BPV.
Además, el estudio destaca que altas concentraciones de ferricianuro pueden alterar la cadena de transporte de electrones independientemente de la EET, imitando los efectos de trazas de cianuro. Este hallazgo subraya la necesidad de equilibrar cuidadosamente las concentraciones de mediadores para mejorar la eficiencia mientras se minimizan los posibles efectos biotóxicos.
Los autores del estudio señalaron que «esta investigación proporciona una comprensión a nivel molecular del flujo de electrones fotosintéticos en los sistemas BPV, allanando el camino para diseños más eficientes». El estudio enfatiza el doble papel de los BPV en la generación de electricidad limpia y en actuar como sumidero de carbono, marcando un paso significativo hacia soluciones energéticas sostenibles.
Los esfuerzos futuros se centrarán en refinar el uso de mediadores, optimizar las rutas de electrones y explorar alternativas para mejorar aún más los sistemas BPV para aplicaciones en el mundo real.
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