Messo a punto un nuovo sistema capace di prendere acqua, luce del sole e anidride carbonica e trasformarli in “biomattoni” di plastica biodegradabile, farmaci e persino biocarburanti
(Rinnovabili.it) – Ancora un passo avanti verso la riproduzione artificiale di uno dei processi energetici più perfetti creati da Madre Natura: la fotosintesi. Un team di scienziati del Lawrence Berkeley National Laboratory e della University of California, a Berkeley, sono riusciti a realizzare un sistema ibrido di batteri e nanofili semiconduttori che riproduce il processo fotosintetico. Secondo i chimici, il nuovo sistema presenta decisi miglioramenti rispetto a quanto realizzato fino ad oggi dalla ricerca di settore: è versatile e ad alto rendimento in grado, capace di prendere acqua, luce del sole e anidride carbonica e trasformarli in “biomattoni” di plastica biodegradabile, farmaci e persino biocarburanti.
La fotosintesi artificiale non è un concetto nuovo, è già stata ampiamente utilizzata per dividere le molecole d’acqua in idrogeno e ossigeno e sintetizzare acido formico; tuttavia questo nuovo approccio potrebbe costituire un punto di svolta proprio per le caratteristiche sopra citate: versatilità nei prodotti finali e rese elevate. “Il nostro sistema ha il potenziale per cambiare radicalmente l’industria chimica e quella del petrolio: siamo in grado di produrre sostanze chimiche e carburanti in un modo totalmente rinnovabile, piuttosto che attraverso processi estrattivi dal sottosuolo”, spiega Peidong Yang, che ha condotto lo studio insieme a Christopher e Michelle Chang.
La loro invenzione utilizza due diversi tipi di batteri intercalati all’interno matrici di nanofili in titanio e in silicio; quest’ultimi si comportano come una cella solare in miniatura: catturano la luce in entrata e rilasciano elettroni che vengono poi assorbiti dal Sporomusa ovata, un batterio anaerobico che li combina con l’acqua e l’anidride carbonica per convertirle in acetato, un precursore chimico versatile. Nel frattempo, la porzione della struttura in titanio si carica positivamente ed estrae ossigeno dall’acqua. L’ossigeno è utilizzato da un ceppo di E. Coli geneticamente modificato per sintetizzare le sostanze chimiche desiderate.
La matrice di nanofili funge anche da protezione per i batteri, seppellendoli in qualcosa strutturalmente molto simile all’erba alta, in modo che questi organismi, solitamente ossigeno sensibili, possono sopravvivere anche in condizioni ambientali avverse. Come test iniziale, gli scienziati sono riusciti a dimostrare che la loro invenzione può ridurre la CO2 a sostanze chimiche come il butanolo, l’amorfadiene (precursore di un farmaco antimalarico) e il PHB (un polimero biodegradabile).
