Come aiutare i cianobatteri a generare elettricità da sole ed acqua
(Rinnovabili.it) – Non sempre la produzione di energia pulita passa per grandi impianti. A volte le soluzioni possono essere davvero piccole, addirittura microscopiche. Come quella realizzata dall’Università di Cambridge. Qui un team di scienziati, guidati dalla dott.ssa Jenny Zhang, ha creato speciali elettrodi con cui aumentare l’efficienza di produzione della bioenergia microbica.
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Lo studio si è focalizzato sui cianobatteri, conosciuti un tempo anche come alghe verdi azzurre, gruppo fotosintetico di organismi capaci di sfruttare la luce per produrre elettricità e sostanze chimiche. Per la ricerca di settore, estrarre energia dai cianobatteri, non rappresenta una novità. Ma il team di Cambridge ha scoperto come fornire loro “l’abitazione perfetta”, permettendogli di aumentare la quantità di energia ottenibile di oltre un ordine di grandezza.
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Nel dettaglio il gruppo ha creato nano grattacieli multipiano impiegando la stampa 3D. Queste strutture hanno un doppio compito. Da un lato forniscono agli organismi un luogo dove vivere e proliferare, sfruttando al meglio l’energia solare; dall’altro si comportano come elettrodi, estraendo gli elettroni scartati dal metabolismo batterico durante la fotosintesi.
Per gli scienziati l’approccio permetterà di aprire nuove strade alla produzione di bioenergia. “Il nostro approccio è un passo verso la realizzazione di dispositivi a energia rinnovabile ancora più sostenibili per il futuro”, ha affermato la dott.ssa Zhang del Dipartimento di chimica. Per molto tempo “è esistito un collo di bottiglia in termini di quanta energia si potesse effettivamente estrarre dai sistemi fotosintetici, ma nessuno ha capito dove fosse tale collo”, ha aggiunto la ricercatrice. “La maggior parte degli scienziati presumeva che si trovasse sul lato biologico, nei batteri, ma abbiamo scoperto che quello sostanziale è in realtà sul lato materiale”.
Il team ha creato elettrodi a base di nanoparticelle di ossido di metallo, che fossero su misura per i cianobatteri. Questi elementi sono stati stampati come strutture verticali altamente ramificate e densamente imballate, come una sorta di piccola città di grattacieli. E una volta insediati i batteri, i ricercatori hanno registrato un aumento dell’efficienza produttiva rispetto ad altre tecnologie bioenergetiche. I risultati sono stati riportati sulla rivista Nature Materials (testo in inglese).