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

Autor: 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
Arheologii au descoperit o piscină antică în apropiere de Roma
Arheologii au descoperit o piscină antică în apropiere de Roma
Premiile Ig Nobel. Un experiment care implică heliul și aligatorii, printre „marii laureați”. Lista tuturor câștigătorilor
Premiile Ig Nobel. Un experiment care implică heliul și aligatorii, printre „marii laureați”. Lista tuturor câștigătorilor
Cum arăta prima Dacia 1100 scoasă pe linia de producţie a uzinei de la Mioveni
Cum arăta prima Dacia 1100 scoasă pe linia de producţie a uzinei de la Mioveni
Amprente vechi de 313 milioane de ani, descoperite în Marele Canion. Ce creatură le-a lăsat în urmă
Amprente vechi de 313 milioane de ani, descoperite în Marele Canion. Ce creatură le-a lăsat în urmă
Un tablou celebru poate fi admirat din nou după trei ani în care a fost restaurat
Un tablou celebru poate fi admirat din nou după trei ani în care a fost restaurat
Cum au evoluat costumele de baie de-a lungul istoriei. Top 30 de imagini unice
Cum au evoluat costumele de baie de-a lungul istoriei. Top 30 de imagini unice
Forțele Aeriene ale SUA folosesc câinii roboți pentru a-și apăra bazele militare
Forțele Aeriene ale SUA folosesc câinii roboți pentru a-și apăra bazele militare
Un procent șocant din emisiile de CO2 ale lumii sunt cauzate direct de multinaționale
Un procent șocant din emisiile de CO2 ale lumii sunt cauzate direct de multinaționale
Domeniile on-line The Pirate Bay au fost scoase la vânzare
Domeniile on-line The Pirate Bay au fost scoase la vânzare
Guvernul francez alocă 100 de milioane de euro pentru producţia de proteine din plante
Guvernul francez alocă 100 de milioane de euro pentru producţia de proteine din plante
Șapte dintre facultățile Universității București încep cursurile online
Șapte dintre facultățile Universității București încep cursurile online
Cărți și manuscrise de mare valoare de Galilei și Newton, furate din Londra, descoperite în România
Cărți și manuscrise de mare valoare de Galilei și Newton, furate din Londra, descoperite în România
Care sunt dispozitivele compatibile cu noile iOS 14, aiPadOS 14, watchOS 7 și tvOS 14
Care sunt dispozitivele compatibile cu noile iOS 14, aiPadOS 14, watchOS 7 și tvOS 14
Cinci cetăţeni chinezi, acuzați de SUA pentru atacuri cibernetice asupra a peste 100 de companii
Cinci cetăţeni chinezi, acuzați de SUA pentru atacuri cibernetice asupra a peste 100 de companii
Twitter a marcat cu avertisment un mesaj al lui Donald Trump
Twitter a marcat cu avertisment un mesaj al lui Donald Trump
Este un creier? Descoperire sinistră făcută de un american pe o plajă
Este un creier? Descoperire sinistră făcută de un american pe o plajă
Dispozitivul care îți permite să-ți controlezi computerul cu ajutorul limbii
Dispozitivul care îți permite să-ți controlezi computerul cu ajutorul limbii
Nikola Motors, competitor al Tesla, și-ar fi făcut reclamă cu un camion electric nefuncțional
Nikola Motors, competitor al Tesla, și-ar fi făcut reclamă cu un camion electric nefuncțional