Gocce zuccherate trasformano le alghe in mini fabbriche di idrogeno verde

Un gruppo di ricerca internazionale ha creato minuscoli reattori di alghe verdi unicellulari. Questi elementi sono capaci di produrre idrogeno, al posto dell’ossigeno, quando esposte alla luce

mini fabbriche di idrogeno verde
Credits: Prof Xin Huang, Istituto di tecnologia di Harbin

Da acqua, zucchero, alghe e batteri le nuove mini fabbriche di idrogeno

(Rinnovabili.it) – La generazione di idrogeno si fa piccola, piccolissima, fino a rientrare nello spazio di un goccia. Succede all’Università di Bristol dove un gruppo di ricercatori, al lavoro con i colleghi del cinese Harbin Institute of Technology, ha scelto la biologia sintetica come tecnologia produttiva. Il team è riuscito a dimostrare come le cellule delle alghe verdi possono essere trasformate in mini fabbriche di idrogeno verde comprimendole in goccioline zuccherate.

L’idrogeno è un carburante potenzialmente neutro dal punto di vista climatico, capace di adattarsi a diversi utilizzi in diversi settori. Uno dei principali svantaggi è che la sua sintesi implica l’impiego di molta energia. Per questo motivo la ricerca di settore sta indagando nuove alternative verdi; e la nuova soluzione sino-britannica potrebbe essere quella giusta.

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Il punto di partenza sono state le alghe verdi unicellulari, organismi fotosintetici che grazie alla luce solare riescono ad assorbire la CO2 e rilasciare ossigeno. Attraverso tecniche di micro ingegneria il team ha intrappolato circa 10.000 cellule algali di clorella in gocce zuccherate, ammassandole assieme per compressione osmotica. Questo sorta di seppellimento all’interno delle goccioline determina il crollo dei livelli di ossigeno, attivando nelle cellule enzimi chiamati idrogenasi. Queste speciali proteine dirottano il normale percorso fotosintetico, inducendo le cellule algali a produrre idrogeno al posto dell’ossigeno. Grazie a questo metodo, spiegano gli scienziati, si potrebbero creare 250mila mini fabbriche di idrogeno verde a partire da appena un millilitro di acqua.

Per aumentare il livello di produzione del combustibile, il gruppo ha rivestito questi micro-reattori viventi con un sottile guscio di batteri. I microbi hanno avuto il compito di rimuovere ulteriormente l’ossigeno, aumentando il numero di cellule algali predisposte all’attività dell’idrogenasi.

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Sebbene ancora in una fase iniziale, il lavoro rappresenta un passo avanti verso lo sviluppo di energia verde fotobiologica in condizioni aerobiche naturali. “L’uso di semplici goccioline come vettori per controllare l’organizzazione delle cellule algali […] offre un approccio potenzialmente rispettoso dell’ambiente alla produzione di idrogeno che speriamo di sviluppare ulteriormente”, spiega il professor Stephen Mann, dell’ateneo britannico.

“La nostra metodologia è semplice e dovrebbe poter aumentare senza compromettere la vitalità delle cellule viventi”, ha aggiunto il professor Xin Huang. “Sembra anche flessibile; ad esempio, recentemente abbiamo catturato un gran numero di cellule di lievito nelle goccioline e utilizzato i nuovo reattori microbici per la produzione di etanolo”. I risulati della ricerca sono stati pubblica sulla rivista Nature Communications (testo in inglese).

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