sexta-feira, 20 de março de 2015

A folha biônica

biologia associada a máquinas consegue reverte o CO2 em combustível ou outras moléculas úteis.

 https://bio-orbis.blogspot.com/2015/03/folha-bionica-produz-combustivel-partir.html
Fonte da imagem: Abc-cosmetologia.

VAMOS DESCOBRIR...

Uma nova receita descoberta que produz combustível a partir da energia da luz do sol:

- Prive um microrganismo de alimentos até quase matá-lo de fome, em seguida o alimente com dióxido de carbono (CO2) e hidrogênio produzidos com a ajuda da voltagem de um painel solar.

Um biorreator que alimenta microrganismos com hidrogênio de moléculas de água dissociadas por catalisadores especiais conectados em um circuito com energia fotovoltaica
Pesquisadores alegam que um sistema desses, semelhante a uma bateria, talvez possa superar métodos puramente biológicos ou puramente tecnológicos para transformar luz solar em combustíveis e outras moléculas aproveitáveis.

Fonte da imagem: sciencedaily.

Esse processo começou em 2009 com os econômicos catalisadores de dissociação de água desenvolvidos pelo químico Daniel Nocera, da Harvard Univesity. Esses catalisadores de cobalto-fosfato usam eletricidade para produzir hidrogênio de água comum. Mas o hidrogênio não teve sucesso como combustível alternativo.

Por essa razão, quando chegou a Harvard, Nocera formou uma parceria com a bioquímica Pamela Silver da Harvard Medical School, seu então aluno de graduação Torella e outros para construir um sistema híbrido que pudesse produzir um combustível mais aproveitável. Ao associar máquina e microrganismo, essa nova “folha biônica” assume as melhores características dos dois elementos.

A energia fotovoltaica é capaz de transformar muito mais luz solar incidente em corrente elétrica que a fotossíntese empregada por bactérias ou plantas, e os novos catalisadores podem dissociar água comum, até mesmo de grandes rios poluídos.

Mas microrganismos, fotossintéticos ou não, são ótimos usar uma fonte de energia para transformar moléculas em substâncias utilizáveis, sejam alimentos, combustíveis ou mesmo fármacos.

Com isso em mente, Torella e o resto da equipe combinaram o equipamento fotovoltaico que dissocia água com Ralstonia eutropha, uma bactéria do solo capaz de usar o hidrogênio dissociado para promover a síntese de moléculas a partir de carbono em um recipiente.


Folha biônica: a bactéria Ralstonia eutropha, mostrada aqui, produz combustível usando o hidrogênio produzido através de catalisadores alimentados pela corrente elétrica de um painel fotovoltaico.

Utilizando uma variante geneticamente modificada de R. eutropha, a equipe produziu isopropanol (C3H8O), uma molécula de álcool que pode ser usada como combustível, como gasolina ou etanol, e que pode ser facilmente isolada da água com sal.

O segredo é usar as R. eutropha especialmente modificadas e colocá-las em um recipiente vedado, cheio de líquido sem nutrientes adicionar hidrogênio e CO2 dissolvido.

Algumas poucas transferências de frasco para frasco, mais algumas agitações somadas ao fator tempo fazem com que as bactérias R. eutropha passem do modo de crescimento normal para o modo pânico, induzindo os microrganismos a se alimentar diretamente do hidrogênio
A colônia resultante foi colocada no recipiente com o dissociador de água e um eletrodo de aço inoxidável conectado a um painel fotovoltaico para fornecer uma corrente elétrica (veja o processo no desenho abaixo).
Processo da separação da bactéria e produção do isopropanol. Fonte: Inovação Tecnológica

Após alguns dias, a nova folha biônica começou a crescer, e a produzir isopropanolEssa não é a primeira vez que bactérias R. eutropha foram usadas para produzir combustível usando energia elétrica de origem solar, mas o novo trabalho é o primeiro a colocar esse microrganismo ímpar e o processo de dissociação de água por eletricidade na mesma câmara, em vez de separar o que é vivo do que é inerte para impedir que a química inorgânica mate a vida.

Petróleo e gás não são fontes sustentáveis de combustível, plásticos, fertilizantes ou de uma infinidade de outras substâncias químicas produzidas com eles”, resume Torella. “A melhor opção depois de petróleo e gás é a biologia que, em números globais, produz 100 vezes mais carbono por ano por meio da fotossíntese que humanos consomem através do petróleo”.

Ralstonia eutropha. Fonte da imagem: inhabitat.

Aprimorada, a folha biônica poderia permitir a produção de combustíveis, produtos farmacêuticos ou outras moléculas aproveitáveis onde quer que haja luz solar e CO2.

Contudo, o produto final da folha biônica não precisa ser o isopropanol, mas, em princípio, poderia ser muitas outras moléculas diferentes à base de carbono, inclusive, futuramente, até os hidrocarbonetos mais vulgarmente conhecidos como o próprio petróleo ou gás natural.

“O caminho que foi modificado para criar isopropanol é um que tem enorme fluxo de carbono”, observa Silver a respeito da folha biônica. “Em teoria outras moléculas de combustível podem ser feitas”.

Fonte: Proceedings of the National Academy of Sciences.


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2 comentários:

  1. Achei interessante saber que a Vitória Régia recebeu este nome em homenagem a Rainha Vitória que morreu em 1907!

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    1. Incrível não é mesmo?

      Abraços, BioOrbis.

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