Pannelli solari: dai batteri l’energia del futuro!

Negli ultimi anni, la salvaguardia dell’ambiente e delle sue risorse è sempre più al centro dell’attenzione. Perciò, ci si sta orientando verso lo sviluppo e l’utilizzo di nuove fonti di energia, capaci di non inquinare l’ambiente e di preservarne le risorse.
Fino ad ora queste fonti si sono basate sulla produzione di energia grazie all’utilizzo di luce solare, acqua e vento.

Oggi, però, in molti laboratori di ricerca si sta cercando di sfruttare alcune proprietà dei microrganismi, che popolano il nostro pianeta, per poter creare nuove fonti di energia non esauribili.

Fotosintesi clorofilliana per nuovi pannelli solari

Un esempio viene dal meeting dell’ American Chemical Society, dove è stato presentato dai ricercatori Peidong Yang e Kelsey Sakimoto, uno studio sui batteri cyborg, capaci di trasformare la luce solare in composti chimici utili, anche dal punto di vista energetico.

Il principio alla base della ricerca è quello della fotosintesi clorofilliana (Figura 1). Questa è utilizzata dalle piante per produrre, a partire da acqua e anidride carbonica, grazie alla luce solare, composti organici da cui ricavare nutrimento ed energia.

Le piante riescono a fare questo grazie alla presenza della clorofilla. Si tratta di un pigmento di colore verde presente nei cloroplasti delle cellule vegetali e nei procarioti che attuano la fotosintesi clorofilliana.
In laboratorio, però, utilizzare questo pigmento per raggiungere lo scopo è difficile e costoso.

Il batterio Moorella thermoacetica

Nel loro laboratorio, sito presso l’Università della California, a Berkley, i due ricercatori hanno reso dei batteri capaci di “costruirsi” da sé dei pannelli solari.
Il batterio interessato è Moorella thermoacetica, un batterio non fotosintetico, reso in grado di produrre energia sfruttando la luce solare.

Questo avviene perché il batterio utilizza, oltre la già citata luce solare, anche acqua e anidride carbonica per la produzione di acido acetico, un composto organico molto versatile sia in ambito energetico che chimico-farmaceutico (quando il batterio coopera con microrganismi ingegnerizzati complementari).

Batteri come pannelli solari

Il batterio è stato immerso in un “brodo” contenente solfuro di cadmio, un cristallo semiconduttore, efficiente nell’assorbire la luce solare.

A pochi giorni da questo processo, i batteri erano in grado di creare un agglomerato di nanocristalli, che li ha trasformati in nanocelle solari viventi (Figura 2), con un’efficienza dell’80%, circa quattro volte più alta di quella dei pannelli solari in commercio, e oltre sei volte quella della clorofilla, ad un prezzo anche molto più basso.

Quindi il futuro dell’ambiente e dell’energia potrebbe essere nelle mani di questi microrganismi, così piccoli, ma dalle grandi potenzialità!

Batteri come pannelli solari
Figura 2 – La formazione delle nanocelle solari e il processo di fotosintesi

Emanuela Pasculli

Fonti

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