Home » Stiinta » Apetitul neobişnuit pentru aur al unei bacterii poate duce la o revoluţie în combustibilii bio

Apetitul neobişnuit pentru aur al unei bacterii poate duce la o revoluţie în combustibilii bio

Alexandru Voiculescu 10.11.2018
Apetitul neobişnuit pentru aur al unei bacterii poate duce la o revoluţie în combustibilii bio
O bacterie numită Moorella thermoacetica nu lucrează gratis. Dar cercetătorii de la University California, Berkeley, au aflat că microorganismul are un apetit pentru aur. În schimbul acestuia, bacteria a scos la iveală o cale mai eficientă pentru producerea combustibilor pe bază de fotosinteză artificială.

În studiul condus de Peidong Yang, profesor la College of Chemistry din cadrul UC Berkeley, Morella thermoacetica şi-a făcut debutul ca fiind prima bacterie non-fotosenzitivă care este capabilă de fotosinteză artificială, scrie Phys.

Prin ataşarea nanoparticulelor absorbante de lumină realizate din sulfură de cadmiu (CdS) la exteriorul membranei bacteriei (sulfura de cadmiu este toxică pentru bacterie – de aici motivul plasării în exterior), cercetătorii au transformat microorganismul într-o maşină de fotosinteză care poate transforma lumina solară şi dioxidul de carbon în chimicale utile.

Acum, Yang şi echipa sa au găsit o metodă mai bună de a „convinge” această bacterie consumatoare de CO2 să fie mai productivă. Prin plasarea în interiorul bacteriei nanogrupurilor de atomi de aur, au creat un sistem biohibrid care produce o cantitate mai mare de produse chimice decât anterior. Studiul a fost publicat recent în Nature Nanotechnology.

Lumina solară stimulează nanoparticulele de sulfură de cadmiu de a genera electroni. Aceştia trec prin bacterie, interacţionează cu mai multe enzime într-un proces cunoscut drept reducţia electrochimică a dioxidului de carbon, declanşând o cascadă de racţii care în ultimă instanţă vor transforma CO2 în acetat, un compus chimic esenţial pentru crearea combustibililor solari.

Totuşi, din cauza plasării extracelulare a sulfurii de cadmiu, electronii au ajuns să interacţioneze cu alte molecule care nu au un rol în transformarea dioxidului în acetat. Ca rezultat, unii electroni sunt pierduţi şi nu ajung la enzime. Pentru a îmbunătăţi capacitatea de producţie a bacteriei (numită şi eficienţă cuantică), cercetătorii au găsit un alt semiconductor: nanogrupuri alcătuite din 22 de atomi de aur (Au22), un material pe care Morella thermoacetica „l-a plăcut”.

„Am observat că bacteria era plină de aceste grămezi de Au22”

„Am selectat Au22 pentru că este ideal pentru absorbirea luminii vizibile şi pentru potenţialul de a îmbunătăţi procesul de reducţie al dioxidului de carbon, dar nu eram siguri că va fi compatibil cu bacteria”, a precizat Yang. „Când le-am inspectat la microscop, am observat că bacteria era plină de aceste grămezi de Au22”, a adăugat cercetătorul.

Un astfel de grup de nanoparticule are doar 22 de atomi de aur şi are un diametru de un nanometru.

„Prin hrănirea bacteriilor cu Au22, am îmbunătăţit procesul de transfer de electroni pentru reducţia de CO2 din bacterie – a fost generat cu 33% mai mult acetat în sistemul M. thermoacetica-Au22 decât în modelul CdS folosit anterior”, a adăugat savantul.

Descoperirea poate fi revoluţionară, într-un context în care este nevoie de alternative pentru combustibilii fosili. Un impediment în crearea de combustibili ecologici a fost costul ridicat. „Mai departe, dorim să reducem costurile, să creştem timpul de viaţă al acestor sisteme biohibride şi să îmbunătăţim eficienţa cuantică”, a conchis Yang.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Cu ce fel de combustibil funcţionează navele spaţiale?

Produsele casnice aduc o contribuţie surprinzător de mare la poluarea aerului

În viitor am putea alimenta maşina o dată la 100 de ani. Ce este thoriu, combustibilul viitorului

Acesta să fie ”naşul” combustibililor fosili? O inovaţie uimitoare va putea genera combustibil bio din alge

Cele mai noi articole
Tratamentul care ar trebui inclus pentru tratarea durerilor cronice
Tratamentul care ar trebui inclus pentru tratarea durerilor cronice
O fosilă rară de tardigrade a fost găsită într-un chihlimbar vechi de 16 milioane de ani
O fosilă rară de tardigrade a fost găsită într-un chihlimbar vechi de 16 milioane de ani
Studiul care a spus că vaccinurile anti-COVID-19 provoacă miocardită, retras din cauza unui calcul greșit
Studiul care a spus că vaccinurile anti-COVID-19 provoacă miocardită, retras din cauza unui calcul greșit
O plantă amazoniană misterioasă a primit o denumire după 50 de ani de la descoperire
O plantă amazoniană misterioasă a primit o denumire după 50 de ani de la descoperire
Misterul unei celebre oglinzi de obsidian, pentru spiritism, a fost elucidat
Misterul unei celebre oglinzi de obsidian, pentru spiritism, a fost elucidat
Departamentul Apărării al SUA avertizează că schimbările climatice vor crește conflictele legate de apă și alimente
Departamentul Apărării al SUA avertizează că schimbările climatice vor crește conflictele legate de apă și alimente
Tineri din România concurează la o competiție de programare organizată de Comisia Europeană
Tineri din România concurează la o competiție de programare organizată de Comisia Europeană
Cazurile în care doza 3 va fi inclusă în schema de vaccinare primară
Cazurile în care doza 3 va fi inclusă în schema de vaccinare primară
Un cocktail de medicamente AstraZeneca, eficient pentru tratarea COVID-19
Un cocktail de medicamente AstraZeneca, eficient pentru tratarea COVID-19
Strălucire misterioasă deasupra Europei, observată de astronauții Stației Spațiale Internaționale
Strălucire misterioasă deasupra Europei, observată de astronauții Stației Spațiale Internaționale
Cuplu din SUA, arestat pentru că a vândut secrete nucleare unui agent FBI sub acoperire. Unde ascundea cardurile
Cuplu din SUA, arestat pentru că a vândut secrete nucleare unui agent FBI sub acoperire. Unde ascundea cardurile
O navetă spațială dezvoltată de Uniunea Sovietică, oferită la schimb pentru un craniu uman
O navetă spațială dezvoltată de Uniunea Sovietică, oferită la schimb pentru un craniu uman
Spionii ruși ar fi furat formula vaccinului Oxford/Astra Zeneca, folosită pentru a crea Sputnik
Spionii ruși ar fi furat formula vaccinului Oxford/Astra Zeneca, folosită pentru a crea Sputnik
Cum a ajuns REGINA exceselor Maria Antoaneta ”flagelul şi vampirul francezilor”
Cum a ajuns REGINA exceselor Maria Antoaneta ”flagelul şi vampirul francezilor”
Armata Chinei a efectuat exerciţii în care a simulat operaţiuni de asalt foarte aproape de Taiwan
Armata Chinei a efectuat exerciţii în care a simulat operaţiuni de asalt foarte aproape de Taiwan
Meteo. Cum va fi vremea în următoarele două spătămâni. Meteorologii anunță frig până pe 18 octombrie
Meteo. Cum va fi vremea în următoarele două spătămâni. Meteorologii anunță frig până pe 18 octombrie
Actorul american Granville Adams a murit. Boala cumplită de care suferea
Actorul american Granville Adams a murit. Boala cumplită de care suferea
Cadouri de Craciun pentru cei cu buget redus
Cadouri de Craciun pentru cei cu buget redus