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
Noi cercetări arată că rechinii folosesc câmpul magnetic al Pământului ca un compas
Noi cercetări arată că rechinii folosesc câmpul magnetic al Pământului ca un compas
Rezultatele la testele IQ continuă să crească, însă devin oamenii cu adevărat mai inteligenți?
Rezultatele la testele IQ continuă să crească, însă devin oamenii cu adevărat mai inteligenți?
Oamenii de știință avertizează că omenirea este mai mult ca sigur sortită pieirii
Oamenii de știință avertizează că omenirea este mai mult ca sigur sortită pieirii
Ford a patentat o tehnologie care ar permite afișarea reclamelor direct în bordul mașinii
Ford a patentat o tehnologie care ar permite afișarea reclamelor direct în bordul mașinii
Câte dintre companiile mici și mijlocii din România susțin nevoia de roboți software
Câte dintre companiile mici și mijlocii din România susțin nevoia de roboți software
Maşinile electrice, mai ieftine decât cele pe combustibil fosil până în 2027
Maşinile electrice, mai ieftine decât cele pe combustibil fosil până în 2027
Un consum prea mare de sare ar putea afecta celulele sistemului imunitar
Un consum prea mare de sare ar putea afecta celulele sistemului imunitar
Virgin Hyperloop, transportul viitorului prin capsule magnetice plutitoare
Virgin Hyperloop, transportul viitorului prin capsule magnetice plutitoare
Au șerpii urechi? Răspunsul i-ar surprinde pe mulți
Au șerpii urechi? Răspunsul i-ar surprinde pe mulți
O fosilă fantastică din Jurasic surprinde un prădător care devine la rândul său pradă
O fosilă fantastică din Jurasic surprinde un prădător care devine la rândul său pradă
Eva Braun, amanta pe care Adolf Hitler a ținut-o mult timp ascunsă
Eva Braun, amanta pe care Adolf Hitler a ținut-o mult timp ascunsă
Ziua în care ”fecioara din Orleans” a intrat în rândul sfinţilor
Ziua în care ”fecioara din Orleans” a intrat în rândul sfinţilor
Preadolescenţa poate însemna bătăi de cap pentru părinţi. Ce recomandă specialiştii
Preadolescenţa poate însemna bătăi de cap pentru părinţi. Ce recomandă specialiştii
Pocahontas, „prințesa indiană” devenită un simbol al culturii americane
Pocahontas, „prințesa indiană” devenită un simbol al culturii americane
Există o legătură între mărimea nasului și cea a penisului
Există o legătură între mărimea nasului și cea a penisului
„Fosilă vie” considerată dispărută de 273 milioane de ani, descoperită pe fundul Oceanului Pacific
„Fosilă vie” considerată dispărută de 273 milioane de ani, descoperită pe fundul Oceanului Pacific
Cum a schimbat un implant neural comportamentul social al șoarecilor. Efectele au fost imediate
Cum a schimbat un implant neural comportamentul social al șoarecilor. Efectele au fost imediate
Închisoarea Doftana. „Bastilia României” din care nu ar fi reușit să evadeze nimeni
Închisoarea Doftana. „Bastilia României” din care nu ar fi reușit să evadeze nimeni