Home » Știință » 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

Apetitul neobişnuit pentru aur al unei bacterii poate duce la o revoluţie în combustibilii bio
Publicat: 11.10.2018
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

Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Parbrizul unui avion Boeing s-a fisurat la peste 12.000 de metri altitudine
Parbrizul unui avion Boeing s-a fisurat la peste 12.000 de metri altitudine
Războiul care a schimbat istoria. Ce s-a întâmplat în Coreea
Războiul care a schimbat istoria. Ce s-a întâmplat în Coreea
Peste 230.000 de oameni, așteptați la Electric Castle. Ce buget are festivalul în acest an?
Peste 230.000 de oameni, așteptați la Electric Castle. Ce buget are festivalul în acest an?
Apple, luat în vizor de Comisia Europeană. Ce riscă producătorul iPhone?
Apple, luat în vizor de Comisia Europeană. Ce riscă producătorul iPhone?
Un copil de 4 ani a dispărut dintr-un camping și a fost găsit după 22 de ore singur în sălbăticie
Un copil de 4 ani a dispărut dintr-un camping și a fost găsit după 22 de ore singur în sălbăticie
La final de iunie, vremea va fi caniculară în aproape toată țara. Prognoza ANM
La final de iunie, vremea va fi caniculară în aproape toată țara. Prognoza ANM
Cum erau șantajate de presă „vedetele” ce apăreau la balurile de la sfârșitul secolului al XIX-lea
Cum erau șantajate de presă „vedetele” ce apăreau la balurile de la sfârșitul secolului al XIX-lea
Criza climatică pune în pericol strugurii pentru prosecco
Criza climatică pune în pericol strugurii pentru prosecco
O boală eradicată în zilele noastre a fost găsită pe scheletele copiilor incași
O boală eradicată în zilele noastre a fost găsită pe scheletele copiilor incași
Lily Parr, cea mai bună jucătoare de fotbal din istoria Angliei. Una dintre primele jucătoare profesioniste de fotbal din lume
Lily Parr, cea mai bună jucătoare de fotbal din istoria Angliei. Una dintre primele jucătoare profesioniste de fotbal ...
Sully Prudhomme, primul laureat al Premiului Nobel pentru Literatură
Sully Prudhomme, primul laureat al Premiului Nobel pentru Literatură
Reclamele ne fac mai fericiți sau mai triști? Un studiu a încercat să afle!
Reclamele ne fac mai fericiți sau mai triști? Un studiu a încercat să afle!
Brânza ne face fericiți și ar putea avea și beneficii pentru sănătate
Brânza ne face fericiți și ar putea avea și beneficii pentru sănătate
Test de cultură generală. Care țară își incinerează 99% din populație?
Test de cultură generală. Care țară își incinerează 99% din populație?
Ce se întâmplă cu Starliner? NASA și Boeing au amânat pentru a treia oară revenirea capsulei pe Pământ
Ce se întâmplă cu Starliner? NASA și Boeing au amânat pentru a treia oară revenirea capsulei pe Pământ
Argentinienii mănâncă mai puțină carne de vită ca niciodată din cauza inflației și a recesiunii
Argentinienii mănâncă mai puțină carne de vită ca niciodată din cauza inflației și a recesiunii
Maria Dragomiroiu, la un pas să-și piardă viața
Maria Dragomiroiu, la un pas să-și piardă viața
Max Verstappen a câștigat Marele Premiu al Spaniei
Max Verstappen a câștigat Marele Premiu al Spaniei