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
Manuscrisele vechi ascund un secret care nu este scris în cerneală, relevă noi cercetări
Manuscrisele vechi ascund un secret care nu este scris în cerneală, relevă noi cercetări
Cum a devenit feminismul atât de divizat? Femeile încearcă să reconstruiască alianțele
Cum a devenit feminismul atât de divizat? Femeile încearcă să reconstruiască alianțele
De ce unele suprafețe atrag praful și cum poți reduce depunerile din casă
De ce unele suprafețe atrag praful și cum poți reduce depunerile din casă
Carol al II-lea și capcana germană. De ce apropierea de Hitler nu a putut salva România
Carol al II-lea și capcana germană. De ce apropierea de Hitler nu a putut salva România
Găurile negre mai vechi decât Big Bang-ul ar putea explica materia întunecată
Găurile negre mai vechi decât Big Bang-ul ar putea explica materia întunecată
La ce alte pericole se expun fumătorii, în afară de cancer?
La ce alte pericole se expun fumătorii, în afară de cancer?
Iată de ce urcatul scărilor ți-ar putea îmbunătăți sănătatea!
Iată de ce urcatul scărilor ți-ar putea îmbunătăți sănătatea!
Cartofii „fierb” în pământ, în Asia. Val de căldură record
Cartofii „fierb” în pământ, în Asia. Val de căldură record
Prima Coca-Cola avea drept efect „să învigoreze organele sexuale”
Prima Coca-Cola avea drept efect „să învigoreze organele sexuale”
Noua eră a secetei: râurile din Europa care au secat pentru prima dată
Noua eră a secetei: râurile din Europa care au secat pentru prima dată
Schimbare de regulament la Eurovision: ce țări nu vor avea voie să găzduiască concursul?
Schimbare de regulament la Eurovision: ce țări nu vor avea voie să găzduiască concursul?
Bei energizante în fiecare zi? Iată ce se întâmplă cu organismul tău!
Bei energizante în fiecare zi? Iată ce se întâmplă cu organismul tău!
O absență colosală: cine lipsește din poveștile pentru copii scrise de AI?
O absență colosală: cine lipsește din poveștile pentru copii scrise de AI?
Un asteroid care ar putea fi format din trei lumi îi uimește pe astronomi
Un asteroid care ar putea fi format din trei lumi îi uimește pe astronomi
Avertisment pentru proprietarii de câini: apa aparent liniștită poate ascunde pericole mortale
Avertisment pentru proprietarii de câini: apa aparent liniștită poate ascunde pericole mortale
„Looksmaxing”: Ce sunt serviciile care promit să „măsoare” frumusețea
„Looksmaxing”: Ce sunt serviciile care promit să „măsoare” frumusețea
1917, complot la vârful politicii românești. Dezvăluirile ambasadorului Franței privind planul împotriva monarhiei
1917, complot la vârful politicii românești. Dezvăluirile ambasadorului Franței privind planul împotriva monarhiei
Tușul din tatuaje nu este atât de sigur pe cât se credea, descoperă o analiză îngrijorătoare
Tușul din tatuaje nu este atât de sigur pe cât se credea, descoperă o analiză îngrijorătoare