Em um esforço para melhorar a eficiência da fotossíntese natural, um pesquisador da Universidade da Califórnia, Berkeley, criou bactérias ciborgues.
Essas bactérias foram treinadas para crescer e cobrir seus corpos com pequenos nanocristais de semicondutores que atuam como painéis solares eficientes para colher a luz solar.
Embora a maioria da vida na Terra dependa da fotossíntese como fonte de energia, o processo tem um vínculo fraco: a clorofila. As plantas e outros organismos usam o pigmento verde para colher a luz solar durante a fotossíntese, mas é bastante ineficiente.
Para esse fim, os cientistas têm procurado maneiras de melhorar a fotossíntese natural para que os humanos possam capturar e usar a energia do Sol de forma mais eficiente.
Agora, Kelsey K. Sakimoto, pesquisadora do laboratório de Peidong Yang na Universidade da Califórnia, Berkeley, apresentou uma nova alternativa à fotossíntese natural: bactérias ciborgues treinadas para se cobrirem com painéis solares que são muito mais eficientes do que a clorofila na conversão da luz solar em compostos úteis.
“Ao invés de confiar na clorofila ineficiente para colher a luz solar, ensinei as bactérias a crescer e cobrir seus corpos com nanocristais semicondutores minúsculos”, disse Sakimoto em um comunicado de imprensa. “Estes nanocristais são muito mais eficientes do que a clorofila e podem ser cultivados a uma fração do custo dos painéis solares fabricados”.
Para produzir a sua bactéria ciborgue, Sakimoto lhes forneceu o aminoácido cisteína e o elemento cádmio. As bactérias sintetizaram as nanopartículas de sulfeto de cádmio (CdS), que absorvem de forma eficiente a luz, funcionando como painéis solares nas superfícies das bactérias.
O novo organismo híbrido, chamado M. thermoacetica-CdS, produz ácido acético útil a partir de energia de luz, água e CO2 a uma taxa que supera qualquer fonte de fotosíntese natural. Sakimoto apresentou seu trabalho no 254º Encontro Nacional e Exposição da American Chemical Society (ACS).
A humanidade está enfrentando uma necessidade cada vez maior de alternativas aos combustíveis fósseis, pois enfrentamos as consequências das emissões de gases de efeito estufa e uma população em rápida expansão que requer energia para se sustentar.
A fotossíntese artificial não é um conceito novo, e um sistema que requer somente a luz solar e produtos químicos orgânicos simples para gerar energia renovável de forma barata e limpa é compreensivelmente algo altamente desejável.
Embora tenha sido feito algum progresso limitado nesta área, até agora, nenhuma solução proposta foi eficiente o suficiente para justificar o uso comercial.
As bactérias de Sakiomoto, no entanto, operam em uma eficiência de mais de 80 por cento e são auto-replicantes e auto regenerantes, tornando esta uma tecnologia de desperdício zero com múltiplos usos.
“Uma vez cobertos com esses minúsculos painéis solares, as bactérias podem sintetizar alimentos, combustíveis e plásticos, todos usando energia solar”, explicou.
Embora ele reconheça que é necessária mais pesquisa, Sakiomoto espera que sua bactéria ciborgue possa ser uma alternativa viável aos combustíveis fósseis, ajudando o mundo a produzir energia de forma mais barata e limpa.
