Modificați fotosinteza algelor pentru a produce hidrogen
Poate fi cheia generării hidrogenului la nivel industrial și al utilizării acestuia ca combustibil
Unul dintre combustibilii cu cel mai bun prognostic viitor este hidrogenul. Motoarele care îl utilizează își obțin energia din reacția chimică dintre hidrogen și oxigen din aer, generând doar vapori de apă în acest proces. O reacție care produce cantități mari de energie și care ne-ar permite să avem mașini care să nu elibereze niciun poluant în mediu.
Dar, deși există deja prototipuri de motoare cu hidrogen, acestea au încă anumite probleme de rezolvat, așa că tind să fie dedicate acestora pe termen mediu. Unele dintre aceste probleme rezidă în însăși natura hidrogenului, un gaz exploziv dacă este supus căldurii și ai cărui atomi sunt atât de mici încât sunt capabili să se strecoare prin pereții motorului. Ambele fapte fac manipularea acestor motoare un pic periculoasă, deși este deja corectată de diferite dispozitive de siguranță.
Cealaltă mare problemă pe care o avem este cum să producem hidrogen într-o proporție suficientă pentru a-l folosi ca combustibil. Există foarte puțin hidrogen în aer și, pentru a-l genera din alte molecule chimice, trebuie să furnizăm energia pentru a sparge molecula și a obține hidrogenul. Paradoxal, energia pe care trebuie să o furnizăm este aproape echivalentă cu cea pe care motorul ar genera-o mai târziu, așa că, dacă toate mașinile noastre ar fi trecute în prezent la motoare cu hidrogen, nu am avea poluare în centrele orașului, ci în centralele de la periferie însărcinate cu furnizarea acea energie suplimentară.
Din acest motiv, se caută alte modalități de generare a hidrogenului, în care nu presupunem că furnizăm energie electrică. Și o soluție este să profitați de producția de hidrogen deja realizată de unele ființe vii, cum ar fi algele. Pentru toate acestea, ultimul progres științific în această direcție a fost foarte bine primit în cursa hidrogenului: crearea unei alge transgenice capabile să obțină hidrogen în proporții mari, fiind o mică fabrică în sine. Trucul lui? Manipulând fotosinteza în avantajul nostru.
Un al doilea curs
Printre varietatea enormă de alge de pe planetă, există unele tipuri capabile să producă hidrogen de la sine. Acestea fac asta datorită unei proteine numite hidrogenază, capabilă să reacționeze protoni în interiorul celulelor lor pentru a forma molecule de dihidrogen, un gaz pe care îl eliberează în exterior și pe care îl putem folosi ca combustibil.
Problema este că acest proces în alge este ceva excepțional și nu o fac în mod continuu. Îl folosesc ca mecanism de siguranță, pentru a elibera excesul de protoni din alte reacții biochimice din interiorul celulei. Este posibil să forțați procesul, supunând algele la situații de stres celular, dar acest lucru ar determina moartea algelor pe termen lung fără a produce o cantitate semnificativă.
Cu alte ocazii am vorbit despre evoluția controlată a proteinelor, încercând să le sporim capacitățile în beneficiul nostru, ca în cazul enzimei PET hidrolază pentru a putea digera plasticele.