Generacion de Electricidad A Travez de Fotosintesis

 

UNIVERSIDAD POLITECNICA DE HONDURAS

GENERACION DE ELECTRICIDAD A TRAVEZ DE FOTOSINTESIS

ING. GABRIELA PAOLA CARRANZA RUIZ

IP-111 INTRODUCCION A LA INGENIERIA SECCION 1302

DANY JOSUÉ BAQUEDANO MARTÍNEZ

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SEDE CHOLUTECA

CHOLUTECA 02 DE ABRIL DE 2020 INDICE

 

Introduccion...................................................................................................................... ....2 Objetivos............................................................................................................................ ....3 Generales.......................................................................................................................3 Especificos....................................................................................................................3

Seccion I................................................................................................................................. I.....................................................................................................................................4 ....4 Cosechar electricidad a travez de la fotosíntesis de plantas....................................................4 plantas....................................................4

Seccion II....................................................................................................................................7 II....................................................................................................................................7 Aplicaciones a los distintos productos diseñados por parte de empresas ecologicas.............7 ecologicas.............7 Productos.......................................................................................................................7

Conclusiones.......................................................................................................................... ..11 Referencias Bibliograficas.................................................................................................... Bibliograficas......................................................................................................12 ..12

 

Introduccion En la actualidad no todas las personas cuentan con energía eléctrica, debido a que demanda una gran inversión por parte del sector público o privado para brindar este servicio. Entre los más perjudicados perjudicados se encuentran encuentran las personas de bajos recursos que viven en zonas  pocas habitadas. Las energías renovables muestran una gran oportunidad a estas personas  para poder tener acceso a la electricidad.

La investigación se realizó con el interés de conocer una nueva forma de obtener  energía limpia, que esté al alcance de todos, y principalmente que no genere residuos, además que provea de otros beneficios ambientales y sociales. Esto nos permite identificar nuevas formas de generación de energía limpia, así como la investigación de energías alternativas, que se conviertan en sustentables. Sistemas nuevos, que no requieran inversiones grandes  para poder pod er apor aportar tar a una fo forma rma de consumo energ energético ético resp responsable onsable con el medio ambiente y apoyar a la economía de las familias.

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Objetivos Generales: 

Utilizar áreas verdes de las plantas y árboles, que mediante de la fotosíntesis  permita la obtención de energía eléctrica en las comunidades que no cuenten con una red eléctrica. Logrando así, iluminar sus hogares o calentar sus alimentos cotidianos de manera limpia.

Especificos: 

Crear una nueva forma de energia renovable.



Obtener energia limpia sin dañar el medio ambiente.

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Seccion I Cosechar electricidad a travez de la fotosíntesis de plantas Todos los organismos vivos necesitan de energía para vivir. La mayor parte de esta energía procede del Sol, y aunque no todos la usan directamente, las plantas verdes y demás organismos fotosintéticos (algunas bacterias y algas) pueden capturar la energía solar, transformarla en energía química y almacenarla. Este proceso natural se denomina fotosíntesis y consiste en convertir la energía lumínica, el agua y el dióxido de carbono en carbohidratos y oxígeno.

En la actualidad, mas del 80% de la energia del mundo proviene de los combustibles fosiles(petroleo, gas y carbon). El resto proviene de la energia nuclear y fuentes de energia renovable, principalmente, hidroelectrica, asi como combustibles tradicionales de biomasa como el carbon vegetal, que a menudo se utilizan de forma ineficiente y no sostenible.

Los científicos exploran los mecanismos que intervienen en la fotosíntesis con el fin de producir energías alternativas: es lo que se conoce como fotosíntesis artificial. Éste es un  proceso químico que intenta reproducir de forma eficiente el proceso natural de la fotosíntesis que transcurre en el cloroplasto de las células vegetales y en las cianobacterias. Sin duda, es uno de los retos más difíciles de la Química actual. El objetivo de la fotosíntesis artificial es diseñar y producir materiales inspirados en la fotosíntesis natural, que puedan  producir combustible a partir de la luz solar, el agua y el dióxido de carbono. La reacción de mayor interés como generadora de combustible es la rotura de agua en hidrógeno y oxígeno.

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La combustión de hidrógeno molecular, H2 , con el oxígeno produce calor y agua, y la combinación de hidrógeno y oxígeno molecular en una célula de combustible genera electricidad, calor y agua. Una vez obtenido, el hidrógeno también podría ser utilizado para obtener metanol, un líquido «fuel.3». De esta manera el hidrógeno podría sustituir al  petróleo, y resolver tanto problemas de energía como ambientales.

El sistema fotosintético artificial debe contener los principales componentes estructurales y funcionales que integran el sistema natural. Es decir, debe contener: a) una unidad de antena capaz de absorber la energía lumínica,  b) un centro de reacción donde se produce la separación de cargas y c) un catalizador que rompa la molécula de agua y genere el combustible. No ha de olvidarse un aspecto muy importante: que todos los componentes deben estar acoplados y organizados adecuadamente tanto en base a criterios de energía, tiempo y espacio.

a) El sistema de antena es capaz de absorber la luz y transferir la energía eficientemente en una dirección determinada al centro de reacción. Los sistemas de antena artificiales están basados en matrices de multiporfirinas, dendrímeros basados en compuestos metálicos conteniendo centros metálicos de Ru y/o Os, o basados en moléculas orgánicas, o con cavidades donde se alojan moléculas neutras o iones. Todos ellos inspirados en las moléculas de clorofila que funcionan en el sistema natural.  b) El centro de reacción realiza la separación de cargas, donador-aceptor, fotoinducida por  la energía que le transfiere el sistema de antena. El centro de reacción artificial ha sido mimetizado por el sistema caroteno-porfirina-quinona, o el sistema nanoestructurado

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 porfirina-fullereno. c) El catalizador en la fotosíntesis natural es un complejo de 4 Mn y 1 Ca conectados por  enlaces µ-oxo («Mn4Ca cluster»), un catalizador redox multielectrónico, que es capaz de ceder electrones gradualmente con un potencial constante, y oxidar moléculas de agua en forma concertada, a fin de evitar la formación de intermediarios de alta energía. Los complejos de metales de transición son capaces de almacenar múltiples equivalentes redox. Complejos de oligopiridina con Ru, Re, Co, Ni y Mn son catalizadores moleculares capaces de mediar este tipo de transferencia electrónica.

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Seccion II Aplicaciones a los distintos productos diseñados por parte de empresas ecologicas Las empresas han logrado descubrir la manera de obtener energia electrica limpia a travez de fotosíntesis de las plantas e incluso mejorarlo y aserlo mas efeciente. En cuanto a los productos mas famosos estan: Plant-e, Bioo, entre otros…

Productos Plant-e Una compañía holandesa aprovecha la electricidad que generan las plantas vivas, para luego utilizarla para poder cargar teléfonos móviles, puntos de acceso Wi-Fi, y ahora además algo más de 300 farolas LED en dos ciudades de los Países Bajos. La generación de energía a través del crecimiento de las plantas ha recorrido un largo camino desde aquellos proyectos de ciencias de las escuelas secundarias que experimentan con relojes alimentados por patatas. Ejemplos hay mucho, ya hace años hablamos en un artículo de como los árboles podían generar electricidad o recuerda que hace poco hablamos de Citrus Clock, un reloj capaz de funcionar con un limón. El nuevo enfoque de Plant-e se basa en el mismo principio, pero es radicalmente diferente  porque no requiere dañar la planta con el fin de aprovechar su energía. No sólo puede generarse electricidad sin dañar la planta, además la cantidad de electricidad es bastante grande.

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A medida que

crecen, las

 plantas producen siempre más azúcares de los que necesitan, y el exceso es expulsado a través de sus raíces en el suelo circundante, descomponiendose en protones y electrones. El Sistema de Plant-e utiliza electrodos en el suelo a la espera de la descomposición de estos residuos de la planta, y así generar la electricidad.

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Bioo Bioo es una empresa creada en 2016 por los españoles Pablo Vidarte y Javier Rodríguez. Su objetivo es producir electricidad a través de la fotosíntesis de las plantas. En la fotosíntesis, los cloroplastos de los vegetales utilizan la fuente de luz como motor. Estos pequeños órganos celulares convierten elementos no orgánicos en orgánicos y nutren a la planta con ellos.

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Durante el proceso, las raíces de las plantas exudan sustancias orgánicas que pasan a la tierra de forma natural. Aquí es donde Bioo utiliza el llamado reactor biológico, que funciona con células de combustible microbianas (MFC). Gracias a la biotecnología y al uso de microorganismos, esas sustancias orgánicas se descomponen y liberan electrones. En el  procedimiento desarrollado por la startup, los electrones pasan a la red eléctrica a través de nanocables y su energía puede ser usada de forma directa.

Además, también se libera hidrógeno. Al combinarse con el oxígeno del ambiente, se obtiene agua que se reutiliza para el cuidado de la propia planta. Desde Bioo, afirman que su misión es “unir naturaleza y tecnología para mejorar la calidad de vida de todos”. Reivindican la generación de electricidad de forma sostenible y competitiva. Y explican que, en sus  procesos de trabajo, ningún organismo orga nismo vivo sufre daños.

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Conclusiones 

Se comprobó que se puede obtener una nueva forma de energía renovable utilizando como materia prima a las plantas, al zinc y cobre.

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Este proyecto puede ser fácilmente utilizado para zonas rurales para una forma fácil y económicamente viable para iluminar o realizar las necesidades basicas.

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 Podemos beneficiarnos y obtener energia si dañar el medio ambiente.

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Referencias Bibliograficas -Yruela Guerrero, digital.csic.es, Otras fuentes de energía. https://digital.csic.es/bitstream/10261/141426/1/YruelaI_A%C3%B1oIntEnergSost_2012.pdf  -ecoinventos.com, Plant-e. Plantas vivas que generan electricidad https://ecoinventos.com/plant-e/ -Noelia Martinez, hablemosdeempresas.com, Bioo: sí, se puede generar electricidad a través de las plantas https://hablemosdeempresas.com/pymes/bioo-electricidad-plantas/

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