Tecnologia Científica
Luz brilhante para fazer hidrogaªnio
Os resultados revelam que os habridos D. desulfuricans-CdS apresentam alta produção de H 2 , alta estabilidade e nota¡vel eficiência no uso direto da energia solar., mesmo na ausaªncia de mediadores caros e ta³xicos.
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Instituto de Tecnologia QuÃmica e Biológica António Xavier da Universidade NOVA de Lisboa ITQB NOVA - 24/03/2021
Os habridos D. desulfuricans-CdS apresentam alta produção de H2, alta estabilidade e nota¡vel eficiência no uso direto da energia solar. Crédito: Inaªs Cardoso Pereira; Ma³nica Martins
A descarbonização da economia e a transição dos combustaveis fa³sseis para as energias renova¡veis ​​éum dos desafios globais mais urgentes do século XXI. O hidrogaªnio pode desempenhar um papel fundamental neste processo como um veaculo energanãtico neutro para o clima promissor. Ainda assim, a chamada economia verde do hidrogaªnio exige que a produção de hidrogaªnio seja baseada exclusivamente em energia renova¡vel. Além disso, idealmente não deve usar catalisadores de metal raros e caros, cuja produção tem graves consequaªncias ambientais. Para enfrentar este desafio, as investigadoras Inaªs Cardoso Pereira e Ma³nica Martins do ITQB NOVA estãoa trabalhar numa tecnologia inovadora para produzir hidroganãnio a partir da luz a partir de microrganismos não fotossintanãticos.
O hidrogaªnio oferece novas possibilidades empolgantes como veaculo energanãtico, mas a produção atual de hidrogaªnio ainda éfeita principalmente a partir de combustaveis fa³sseis. Por outro lado, a energia solar éa fonte ideal mais abundante e definitiva, entre várias opções renova¡veis. Assim, estratanãgias sustenta¡veis ​​usando a conversão direta da energia solar em combustaveis valiosos como o hidrogaªnio são urgentemente necessa¡rias.
Em um estudo agora publicado na Angewandte Chemie International Edition , os cientistas descrevem uma nova abordagem baseada em sistemas biohabridos. Estes combinam bactanãrias não fotossintanãticas de alta produção de hidrogaªnio com nanopartaculas semicondutoras de sulfeto de ca¡dmio (CdS) autoproduzidas que são muito eficientes na captura de luz. "O desenvolvimento de bio-habridos éuma nova área de pesquisa muito estimulante, onde podemos combinar a alta eficiência catalatica e especificidade de sistemas biola³gicos com materiais sintanãticos que tem desempenhos destacados na captação de energia solar ou elanãtrica â€destaca Inaªs Cardoso Pereira, chefe do Laborata³rio de Metabolismo de Energia Bacteriana.“ Este campo estãocrescendo rapidamente e a abordagem mais promissora écombinar microrganismos intactos com nanopartaculas produzidas em suasuperfÍcie, o que permite direto transferaªncia de energia entre eles ".
Os pesquisadores investigaram a produção de hidrogaªnio impulsionada pela luz por biohabridos baseados em várias bactanãrias. Todos os biohabridos gerados produziram H 2 a partir da luz, mas o que utilizou Desulfovibrio desulfuricans, bactanãria encontrada no solo, apresentou atividade destacada. Esta bactanãria contanãm altos naveis de hidrogenases, as enzimas envolvidas na produção de hidrogaªnio , e são eficientes na produção de nanopartaculas de sulfeto extracelulares. Essas nanopartaculas autoproduzidas capturam luz, que a bactanãria pode então usar para produzir H 2 . Os resultados revelam que os habridos D. desulfuricans-CdS apresentam alta produção de H 2 , alta estabilidade e nota¡vel eficiência no uso direto da energia solar., mesmo na ausaªncia de mediadores caros e ta³xicos.
O uso de microrganismos e materiais de coleta de luz autoproduzidos éuma abordagem sustenta¡vel e de baixo custo para gerar combustaveis. "Este novo sistema biohybrid éforte candidato para o desenvolvimento de um prota³tipo de biorreator para mais verde H 2 produção", explica Ma³nica Martins.
