Ciencias
Una pila de combustible podría explicar cómo surgió la vida en la Tierra
Pilas de combustible inspiraron a los científicos a crear una teoría sobre cómo la vida biológica podría haber surgido del reino mineral hace 3.000 millones de años.
Las células de combustible generan energía eléctrica mediante la reacción de combustibles y oxidantes: una molécula pierde electrones (se oxida) y otra los gana (se reduce). Ello se llama reacción de reducción-oxidación o reacción redox.
La energía en objetos biológicos se genera de la misma manera: la fotosíntesis de las plantas consiste en la generación de energía eléctrica a partir de la reducción de dióxido de carbono en azúcares y la oxidación del agua en oxígeno molecular. En el cuerpo humano la respiración de las células es la oxidación de los azúcares en dióxido de carbono y la reducción del oxígeno en el agua, durante lo cual se produce energía eléctrica.
Los científicos supusieron que ciertos ambientes geológicos, como las fuentes hidrotermales, podrían haber funcionado como 'células de combustible del medio ambiente', ya que la energía eléctrica puede generarse en las reacciones redox entre los combustibles y oxidantes hidrotermales del agua marina.
"Algo sobre la Tierra provocó el 'chispazo' que creó la vida, y creemos que un factor importante fue que el planeta proporciona energía eléctrica en el fondo del mar", ha señalado Laura Barge, del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA y autora principal del trabajo, publicado en la revista 'Astrobiology'.
"Ciertos minerales podrían haber impulsado las reacciones redox geológicas, lo que dio lugar después a un metabolismo biológico. Estamos sobre todo interesados en los minerales conductores de electricidad que contienen hierro y níquel, porque eran los minerales más comunes en la Tierra antigua", dijo la investigadora.
"Con estas técnicas podríamos determinar si cualquier sistema hidrotermal podría generar suficiente energía para dar comienzo a la vida, o incluso proporcionar hábitats energéticos donde la vida podría existir y ser detectada por misiones futuras", sostuvo Barge.
La energía en objetos biológicos se genera de la misma manera: la fotosíntesis de las plantas consiste en la generación de energía eléctrica a partir de la reducción de dióxido de carbono en azúcares y la oxidación del agua en oxígeno molecular. En el cuerpo humano la respiración de las células es la oxidación de los azúcares en dióxido de carbono y la reducción del oxígeno en el agua, durante lo cual se produce energía eléctrica.
Los científicos supusieron que ciertos ambientes geológicos, como las fuentes hidrotermales, podrían haber funcionado como 'células de combustible del medio ambiente', ya que la energía eléctrica puede generarse en las reacciones redox entre los combustibles y oxidantes hidrotermales del agua marina.
"Algo sobre la Tierra provocó el 'chispazo' que creó la vida, y creemos que un factor importante fue que el planeta proporciona energía eléctrica en el fondo del mar", ha señalado Laura Barge, del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA y autora principal del trabajo, publicado en la revista 'Astrobiology'.
"Ciertos minerales podrían haber impulsado las reacciones redox geológicas, lo que dio lugar después a un metabolismo biológico. Estamos sobre todo interesados en los minerales conductores de electricidad que contienen hierro y níquel, porque eran los minerales más comunes en la Tierra antigua", dijo la investigadora.
Elemento clave
El equipo de Barge sustituyó los tradicionales catalizadores de platino de las células de combustible por compuestos de minerales geológicos. Aunque el hierro y el níquel no son tan activos como el platino, la pequeña pero significativa energía que se produjo demostró con éxito que estos elementos pueden generar electricidad en células de combustible y, por lo tanto, catalizar las reacciones redox en las fuentes hidrotermales de la Tierra primitiva, o en cualquier otro mundo donde haya agua líquida, como Marte o Europa, un satélite jupiteriano."Con estas técnicas podríamos determinar si cualquier sistema hidrotermal podría generar suficiente energía para dar comienzo a la vida, o incluso proporcionar hábitats energéticos donde la vida podría existir y ser detectada por misiones futuras", sostuvo Barge.
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