Escrito por Los científicos están cultivando árboles para alimentar el planeta y ser genéticamente más eficientes en la producción de papel.
Investigadores de la Universidad Estatal de Oregón en los Estados Unidos han descubierto una forma de convertir árboles en baterías de alta tecnología, mientras que frente a la costa oeste de Canadá, otro equipo de investigación de la Universidad de Columbia Británica ha estado ocupado alterando genéticamente árboles para que sean mejores en la producción de papel. .
¿Quién dice que no puedes meterte con la madre naturaleza? No estos científicos.
El equipo de investigación en Oregón tomó el material de celulosa de los árboles, agregó un poco de amoníaco y lo horneó en un horno, y listo, tenían una membrana de carbono nanoporosa dopada con nitrógeno.
¿Un nano-qué?
En lenguaje no científico, esa es la parte del electrodo de un supercondensador. Los supercondensadores son como baterías recargables con esteroides. Almacenan más energía, duran más y se pueden recargar muchas más veces que una batería recargable típica.
Los supercondensadores se pueden encontrar en dispositivos electrónicos domésticos comunes, como el flash de su cámara digital, pero son capaces de hacer mucho más. Son muy eficientes, capaces de recuperar energía para reducir el drenaje y prolongar su vida útil, por lo que también se encuentran en vehículos híbridos y eléctricos. Si su vehículo tiene frenado regenerativo, la capacidad de recuperar la energía del frenado, es probable que su vehículo tenga supercondensadores.
Sin embargo, los supercondensadores no han reemplazado todas nuestras necesidades de energía porque su fabricación cuesta mucho porque se necesitan muchos recursos para producir los electrodos de carbono de alta calidad que se encuentran en estas superbaterías.
El investigador principal, Xiulei (David) Ji, profesor asistente de química en la Facultad de Ciencias de la Universidad Estatal de Oregón, está muy entusiasmado porque la celulosa de los árboles es una de las sustancias más comunes en nuestro planeta, y han encontrado una manera de usarla para limpiar alimentar nuestro mundo dependiente de la electrónica.
“La facilidad, la velocidad y el potencial de este proceso son realmente emocionantes”, dice Ji. “Vamos a tomar madera barata y convertirla en un valioso producto de alta tecnología”.
Los supercondensadores basados en árboles son extremadamente delgados: un solo gramo tiene un área de superficie de aproximadamente 2000 metros cuadrados y se pueden fabricar en una reacción de un solo paso, lo que los hace extremadamente económicos de producir.
El estudio de Ji, publicado en Nano Letters, una revista de la Sociedad Química Estadounidense, dice que estos supercondensadores basados en árboles tienen un bajo costo de producción, no toman tanto tiempo para crearse y son menos dañinos para el medio ambiente.
El único subproducto es el metano, que podría usarse inmediatamente como combustible para impulsar el proceso de fabricación, sugiere el estudio.
Mientras tanto, en la provincia densamente boscosa de Columbia Británica, los investigadores están alterando genéticamente los árboles para que sean productores de papel más eficientes y menos dañinos para el medio ambiente.
Científicos de la Universidad de Columbia Británica han modificado árboles que se pueden descomponer más fácilmente en los componentes necesarios para crear papel y biocombustible. Esto significa utilizar menos productos químicos, menos energía y crear menos contaminantes ambientales en la producción de papel y biocombustibles.
La lignina, un polímero común en la pared celular de la mayoría de las plantas, requiere una cantidad significativa de productos químicos y energía para descomponerse durante el proceso de fabricación. Este proceso también produce productos de desecho.
La lignina le da a los árboles su fuerza, y esa fuerza ha afectado a la industria de la pulpa y el papel durante décadas.
Shawn Mansfield, profesor de Ciencias de la Madera en la Universidad de Columbia Británica, dice que han modificado genéticamente la lignina para que sea más fácil de descomponer, sin afectar la fuerza del árbol.
“Estamos diseñando árboles para que se procesen con menos energía y menos productos químicos y, en última instancia, recuperamos más carbohidratos de la madera de lo que es posible actualmente”, se jacta Mansfield.
Anteriormente, los investigadores habían tratado de reducir la cantidad de lignina en los árboles mediante la supresión de sus genes, pero esto atrofió el crecimiento del árbol y los hizo más susceptibles al viento, la nieve, las plagas y las enfermedades.
“Es verdaderamente un logro único diseñar árboles para la deconstrucción mientras se mantiene su potencial de crecimiento y fortaleza”, dice Mansfield.
El equipo de investigación de árboles modificados genéticamente está formado por investigadores de toda América del Norte, de la Universidad de Wisconsin-Madison, la Universidad Estatal de Michigan y la Universidad de Columbia Británica. El estudio, financiado por el Centro de Investigación de Bioenergía de los Grandes Lagos, se publicó recientemente en la revista Science.
Entonces, ¿quién dice que no puedes meterte con la madre naturaleza?
No los científicos de América del Norte que cambian la forma en que impulsamos nuestra tecnología y producimos papel y biocombustibles.
