Energia

Molécula eletricamente pulsante faz fotossíntese artificial

Molécula domada para gerar fotossíntese artificial
Kastoori Hingorani mostra um frasco com a sua ferritina modificada.[Imagem: Stuart Hay/ANU]

Pesquisadores da Universidade Nacional Australiana conseguiram replicar com êxito um dos passos fundamentais da fotossíntese, um feito importante para a criação de uma fotossíntese artificial.

A ideia é criar biorreatores alimentados por luz solar para fabricar hidrogênio a ser usado em células a combustível.

A equipe criou uma proteína que, quando exposta à luz, apresenta a "pulsação elétrica" que é a chave para a fotossíntese.

O sistema utiliza uma proteína natural, chamada ferritina, e não depende de baterias ou catalisadores de platina, o que abre a possibilidade de produzir hidrogênio a um custo mais baixo e por processos totalmente limpos e de baixo custo.

"Esta é a primeira vez que se replica a captação primária da energia da luz solar," garante o pesquisador Ron Pace. "É o início de todo um conjunto de possibilidades, como a criação de um combustível altamente eficiente, ou para capturar o carbono na atmosfera."

Ferritina modificada

A equipe modificou uma proteína muito pesquisada, a ferritina, que está presente em quase todos os organismos vivos.

Como seu nome indica, o papel mais comum da ferritina é armazenar ferro, mas Kastoori Hingorani descobriu uma forma de remover o ferro e substitui-lo por manganês, construindo um mecanismo muito semelhante ao que executa a quebra das moléculas de água na fotossíntese.

A proteína também se liga a um grupo hemo, que Hingorani substituiu por um pigmento sensível à luz, o cloreto de zinco.

Quando a luz incide sobre a ferritina modificada, há uma clara transferência de cargas - elétrons - exatamente como na fotossíntese natural.

O próximo passo será mensurar a eficiência do processo, e vislumbrar formas de usar a nova molécula para a construção de folhas artificiais ou outros mecanismos de uso prático.

Bibliografia:

Photo-oxidation of tyrosine in a bio-engineered bacterioferritin ‘reaction centre’-A protein model for artificial photosynthesis
Kastoori Hingorani, Ron Pace, Spencer Whitney, James W. Murray, Paul Smith, Mun Hon Cheah, Tom Wydrzynski, Warwick Hillier
BBA Bioenergetics
Vol.: 1837, Issue 10, Pages 1821-1834
DOI: 10.1016/j.bbabio.2014.07.019




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