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Investigación crea gotas vivas productoras de hidrógeno, allanando el camino para una fuente de energía alternativa en el futuro

La investigación crea gotas vivas productoras de hidrógeno, allanando el camino para una fuente de energía alternativa en el futuro
Imagen de microscopía electrónica de una gota densamente empaquetada de células de algas productoras de hidrógeno. Barra de escala, 10 micrómetros. Crédito: Prof. Xin Huang, Instituto de Tecnología de Harbin

Los científicos han construido pequeñas fábricas microbianas basadas en gotas que producen hidrógeno, en lugar de oxígeno, cuando se exponen a la luz del día en el aire.


por la Universidad de Bristol


Los hallazgos del equipo de investigación internacional con sede en la Universidad de Bristol y el Instituto de Tecnología de Harbin en China se publican hoy en Nature Communications .

Normalmente, las células de las algas fijan dióxido de carbono y producen oxígeno mediante la fotosíntesis. El estudio utilizó gotas azucaradas llenas de células de algas vivas para generar hidrógeno , en lugar de oxígeno, mediante la fotosíntesis.

El hidrógeno es potencialmente un combustible neutro para el clima, que ofrece muchos usos posibles como fuente de energía futura. Un gran inconveniente es que la producción de hidrógeno implica el uso de mucha energía, por lo que se están buscando alternativas ecológicas y este descubrimiento podría representar un importante paso adelante.

El equipo, compuesto por el profesor Stephen Mann y el Dr. Mei Li de la Escuela de Química de Bristol junto con el profesor Xin Huang y sus colegas del Instituto de Tecnología de Harbin en China, atrapó unas diez mil células de algas en cada gota, que luego fueron apiñadas por osmótica compresión. Al enterrar las células en el interior de las gotas, los niveles de oxígeno cayeron a un nivel que activó unas enzimas especiales llamadas hidrogenasas que secuestraron la vía fotosintética normal para producir hidrógeno. De esta manera, alrededor de un cuarto de millón de fábricas microbianas, típicamente de solo un décimo de milímetro de tamaño, podrían prepararse en un mililitro de agua.

Para aumentar el nivel de desprendimiento de hidrógeno, el equipo recubrió los microrreactores vivos con una capa delgada de bacterias, que pudieron buscar oxígeno y, por lo tanto, aumentar el número de células de algas preparadas para la actividad hidrogenasa.

Aunque todavía en una etapa inicial, el trabajo proporciona un paso hacia el desarrollo de energía verde fotobiológica en condiciones aeróbicas naturales.

El profesor Stephen Mann, codirector del Centro Max Planck de Bristol para la Biología Mínima en Bristol, dijo: «El uso de gotas simples como vectores para controlar la organización de las células de algas y la fotosíntesis en microespacios sintéticos ofrece un enfoque potencialmente benigno para el medio ambiente para la producción de hidrógeno que nosotros Espero desarrollar en trabajos futuros «.

El profesor Xin Huang del Instituto de Tecnología de Harbin añadió: «Nuestra metodología es fácil y debería ser capaz de ampliarse sin afectar la viabilidad de las células vivas. También parece flexible; por ejemplo, recientemente capturamos un gran número de células de levadura en el gotitas y utilizó los reactores microbianos para la producción de etanol «.


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