FPU2025 - Bioelectrocatálisis

La producción de amoniaco en la industria química es de gran importancia, llegándose a producir más de 150 millones de toneladas al año en este momento por las numerosas aplicaciones de este compuesto base para producción de fertilizantes, productos de limpieza y como reactivo en la síntesis de compuestos de alto valor. El amoniaco se sintetiza en la industria por el proceso Haber-Bosch requiriendo alta temperatura y presión, por lo cual tiene un elevado consumo energético que se calcula a nivel global como responsable de generar al año aproximadamente el 3 % del dióxido de carbono vertido a la atmósfera. El objetivo de la tesis doctoral que se ofrece es estudiar la síntesis de NH3 mediante la reducción bio-electrocatalítica de N2 como una futura alternativa al proceso de industrial, usando para ello la enzima nitrogenasa. Esta enzima es producida en la naturaleza por algunas bacterias y arqueas que fijan el nitrógeno atmosférico y lo reducen a amoniaco, molécula imprescindible para esto organismos en la síntesis de otras biomoléculas como aminoácidos o bases nitrogenadas. La nitrogenasa es una enzima oxidorreductasa formada por dos proteínas, una de ellas es un heterotetrámero con dos centros catalíticos de MoFe, donde tiene lugar la fijación y reducción del N2 a NH3 (proteína MoFe), y otra proteína que forma un heterodímero con un clúster sulfoférrico (proteína Fe), encargada de la transferencia de electrones entre una molécula donadora de electrones, otra proteína o un e