Minuscole fabbriche microbiche a goccia producono idrogeno, invece di ossigeno, quando esposte alla luce del sole nell’aria.
di Lisa Ovi
Un gruppo internazionale di ricercatori della University of Bristol dell’Harbin Institute of Technology in China, descrivono su Nature Communications lo sviluppo di una nuova fonte energetica alternativa.
La Commissione europea ha identificato nell’idrogeno il vettore energetico più promettente per il progetto di transizione energetica che vorrebbe ridurre a zero, entro il 2050, l’impatto ambientale dell’economia sull’ambiente. L’idrogeno, infatti, è in grado di generare energia sia per combustione, sia da celle a combustibile, in forma di energia elettrica, a zero emissioni. Tutto ciò che l’utilizzo dell’idrogeno produce è semplice vapore acqueo.
Ciononostante, la produzione stessa dell’idrogeno richiede ancora oggi un grande dispendio di energia, con conseguenti emissioni che potrebbero vanificare i benefici del suo utilizzo. Il mondo della ricerca e dell’industria dell’energia è quindi da tempo al lavoro per cercare di superare questo ed altri ostacoli.
Il Professor Stephen Mann e il Dr Mei Li from Bristol’s School of Chemistry together, in collaborazione con il Professor Xin Huang e colleghi dell’Harbin Institute of Technology in China, hanno scelto di rivolgersi alle alghe. Per mezzo della fotosintesi, solitamente le cellule delle alghe fissano l’anidride carbonica e producono ossigeno. La squadra di ricerca ha utilizzato goccioline zuccherine piene di cellule algali viventi per generare idrogeno, invece che ossigeno.
Circa diecimila cellule algali sono state ammassate per compressione osmotica in ciascuna gocciolina. Il conseguente abbattimento dei livelli di ossigeno hanno permesso di attivare speciali enzimi chiamati idrogenasi che hanno dirottato il normale percorso fotosintetico dalla produzione di ossigeno alla produzione di idrogeno. Delle dimensioni di un decimo di millimetro, queste microscopiche fabbriche microbiche possono arrivare a un quarto di milione in un millilitro d’acqua.
Per promuovere l’efficienza delle operazioni, i ricercatori hanno anche testato sui micro-reattori viventi un rivestimento in batteri capaci di accaparrarsi l’ossigeno presente e quindi lasciare un numero sempre più alto di cellule algali predisposte libere di condurre le attività dell’idrogenasi.
Nonostante sia stato appena avviato, lo studio promette nuovi sviluppi per la generazione di un’energia verde fotobiologica in condizioni aerobiche naturali.
(lo)
