Una recente ricerca condotta dai ricercatori del Pacific Northwest National Laboratory potrebbe rappresentare una svolta nella produzione di idrogeno a basso costo. L’équipe di scienziati del dipartimento dell’energia americano ha scoperto che i cianobatteri, noti anche come “alghe verdi-azzurre”, in condizioni ambientali specifiche sono in grado di produrre grandi quantità di idrogeno.

L’idrogeno è una delle fonti di energia rinnovabile più promettente del futuro. I ricercatori stanno cercando di scoprire come fanno le Cianoficee a generare idrogeno senza un grande dispendio di energia. Fare luce su questo processo permetterebbe di replicare gli stessi meccanismi biologici a livello industriale e soddisfare i fabbisogni energetici globali in modo sicuro ed economico.

La ricerca si è concentrata sul cianobatterio 51142. Gli scienziati hanno scoperto che il microrganismo utilizza sia gli zuccheri immagazzinati durante lo sviluppo che la luce solare e l’acqua per produrre direttamente l’idrogeno. La produzione di idrogeno avviene in simultanea alla fotosintesi. Mentre un elemento dell’organismo si concentra sulla generazione di energia dalla luce solare, un’altra parte lavora alla produzione di idrogeno.

L’enzima coinvolto in questo processo è noto come nitrogenasi. Questo complesso enzimatico è in grado di convertire l’azoto atmosferico inerte in forme più semplici, utilizzabili dalle piante e da altri organismi. La nitrogenasi produce piccole quantità di idrogeno molecolare. Quando l’azoto non è disponibile l’organismo produce l’idrogeno.

I ricercatori hanno testato le potenzialità del batterio introducendo i microrganismi in un bioreattore e limitando la fornitura di azoto. I batteri sono stati esposti alla luce 24 ore su 24 per diverse settimane.

Gli scienziati hanno esaminato le reazioni chimiche che avvenivano all’interno dei cianobatteri nel corso della fotosintesi e del processo di produzione dell’idrogeno, monitorando con apparecchiature sofisticate l’attività di oltre 5.303 geni e 1.360 proteine.

Dai risultati della sperimentazione è emerso che il cianobatterio 51142 produce idrogeno più velocemente e in quantità superiori rispetto ad altri batteri. I ricercatori ora dovranno scoprire in che modo e da quale fonte il batterio attinge l’energia necessaria per produrre idrogeno e come replicare questo processo nell’industria biotecnologica.

12 novembre 2015
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