Cientistas invadem o estágio inicial da fotossíntese em descoberta de biocombustíveis

Mês passado , Exxon Mobil (NYSE:XOM) eu puxei o plugue No projeto de biocombustível de algas de 14 anos para se tornar a mais recente empresa de petróleo a abandonar o que já foi considerado o combustível do futuro, toda a ideia não deixou de ter mérito. As algas têm algumas vantagens claras sobre os filtros de biofiltro, principalmente porque esses microrganismos fotossintéticos são extremamente eficientes na conversão da luz solar em biomassa; Possui Alto teor de gordura até 80% Para algumas cultivares e mais diversas do que, por exemplo, milho, uma cultura de biocombustível popular.

Infelizmente, a Exxon e seus grupos afiliados à Big Oil acharam muito difícil tornar a economia dos biocombustíveis de algas competitiva com a do petróleo bruto muito mais barato, com a empresa de bioprodutos à base de algas Silana Ele estima que o petróleo bruto deve chegar a US$ 500/bbl para que os biocombustíveis de algas possam competir com sucesso.

Mas uma nova descoberta de cientistas pode oferecer a empresas como a Exxon e empresas de energia renovável uma nova linha de vida. Os cientistas têm “Hackear” um estágio inicial da fotossíntese E descobriu novas formas de extrair energia do processo, uma descoberta que pode ajudar a gerar combustíveis limpos e energia renovável.

hack de fotossíntese

Uma equipe internacional de biólogos, químicos e físicos, liderada pela Universidade de Cambridge, conseguiu estudar a fotossíntese no nível molecular e em uma escala de tempo ultrarrápida: milionésimos de milionésimo de segundo.

Embora o processo pelo qual as plantas convertem a luz solar e a água em energia seja conhecido pelos humanos há séculos, a fotofísica do processo, incluindo as mudanças atômicas e moleculares que ocorrem quando a luz solar é absorvida pelas plantas, não é bem compreendida. Um grande desafio para entender completamente a fotossíntese é que o processo é muito rápido para ser rastreado por muitos sistemas de monitoramento convencionais. Para superar essa barreira, a equipe de Cambridge desenvolveu uma técnica que usa técnicas de espectroscopia ultrarrápida usando pulsos de laser direcionados a amostras de células vivas para monitorar mudanças celulares rápidas.

De acordo com o autor do estudo, Tomi Baikie, esses lasers tiram “fotos” de células fotossintéticas a uma taxa de “…Um milhão de vezes mais rápido que o seu iPhone. A eletrônica (quântica) no mundo vegetal é incrível. Não esperávamos que desse certo – mas funcionou muito, muito bem. Isso significa que temos uma nova ferramenta para entender as células.”

A principal descoberta da equipe é que os elétrons necessários para a fotossíntese estão sendo extraídos das células muito antes do que se pensava. Zhang e seus colegas têm tentado entender como moléculas em forma de anel chamadas quinonas são capazes de “roubar” elétrons da fotossíntese. As quinonas podem facilmente aceitar e ceder elétrons. Os cientistas usaram espectroscopia de absorção transiente ultrarrápida para estudar como as quinonas se comportam em cianobactérias fotossintéticas em tempo real, enquanto houve muitas tentativas de ‘roubar’ elétrons da fotossíntese no tempo”.Alcançar isso abriria muitas possibilidades excitantes onde as células fotovoltaicas e seus componentes podem atuar como catalisadores autogerados e autoreparadores que não podem ser replicados por sistemas artificiais”. A complicação até agora, acrescentou Zhang, é que os pesquisadores não conseguiram “ver” de onde os componentes eletrônicos estavam sendo roubados dentro das células.

Se isso soa meio bizantino e pouco ortodoxo, a grande conclusão aqui é que essa descoberta é um divisor de águas em potencial com uma série de aplicações futuras, desde biocombustíveis até o desenvolvimento de culturas mais eficientes, que podem melhorar a competitividade de futuros biocombustíveis. Além disso, os cientistas vêm estudando como a fotossíntese pode ser usada para enfrentar a crise climática, simulando processos fotossintéticos para gerar combustível limpo apenas a partir da luz do sol e da água, por exemplo.

“Bastam alguns hacks básicos para mudar completamente o campo. Esses avanços exigem tempo, mas também um investimento em ciência básica e pesquisa interdisciplinar. Este trabalho é uma bela demonstração disso, mudamos os postes de destino que esta tecnologia pode ser,disse Zhang.

Por Alex Kimani para Oilprice.com

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