Cientistas conseguiram alterar a fotossíntese em algas com objetivo de desviar o fluxo de elétrons da assimilação de CO2 para a redução de prótons. O resultado é a alta produção sustentada de bio-hidrogênio na presença de luz.
O hidrogênio é uma alternativa promissora aos combustíveis fósseis, mas atualmente tem 90% de sua produção através da extração dos próprios combustíveis fósseis. Outras maneiras de produzi-lo são pela eletrólise da água, pela termólise ou pela reação redox. O que químicos gostariam de obter é hidrogênio em larga escala por meio de processos mais baratos.
Por isso, ter uma fonte de hidrogênio que dependa apenas de algas e da energia solar tem o potencial de ser uma alternativa sustentável. O grande desafio é que as algas, apesar de produzirem hidrogênio naturalmente, não o produz em quantidade suficiente.
Tentativas anteriores de melhorar o processo foram bloqueadas pelo oxigênio, que inativa a produção de hidrogênio e outro processos dentro da célula ao competir por elétrons.
O novo processo promissor foi desenvolvido por Iftach Yacoby da Universidade de Tel Aviv (Israel) e por Kevin Redding da Universidade Estadual do Arizona (EUA) e suas respectivas equipes. O que eles conseguiram para superar o problema da competição por elétrons foi reposicionar a enzima natural da alga para capturar elétrons diretamente do fotossistema I antes que eles entrem no pool celular geral.
“Conseguimos descobrir que você poderia interceptar esses elétrons que vêm da fotossíntese no lugar onde eles têm a maior energia para que você consiga conduzir uma química interessante”, diz Redding.
Como produzir hidrogênio com algas
O processo experimental acontece da seguinte maneira: os cientistas retiraram todo o gene estrutural da hidrogenase (psaC-hydA2) do genoma nuclear de algas verdes da espécie Chlamydomonas reinhardtii, uma alga verde unicelular móvel com 10 micrômetros de diâmetro. Esse gene é transplantado para a sequência de subunidade PsaC do fotossistema 1.
O ponto perfeito da PsaC para implantar o gene é em uma curva dessa subunidade. O psaC-hydA2 então foi colocado no genoma do cloroplasto para substituir o gene psaC endógeno. O resultado foram células de algas modificadas e capazes de produzir H2.
Este estudo pode ser a base para um futuro em que algas e luz solar serão suficientes para gerar combustível limpo. Seguimos sonhando com a era do uso total de combustíveis limpos. [Chemistry World]
Fonte: Hypescience
