Frunza bionică produce combustibili și scapă de carbonul atmosferic

Până de curând, fotosinteza era apanajul forțelor naturii – o frunză, celula unei alge, un fir de iarbă. Unul dintre misterele esențiale ale naturii a fost duplicat recent de o echipă a Universității Harvard condusă de Chimistul Daniel Nocera împreună cu o echipă a Școlii Medicale Harvard, condusă de către Specialista în Biologie Sintetică, Pamela Silver.

Aceștia au creat un model de baterie organică, pe care au denumit-o frunză bionică datorită contopirii de tehnologie și biologie. Aceasta folosește electricitatea colectată de un micro-panou fotovoltaic pentru alimentarea reacției chimice ce descompune o moleculă de apă în hidrogen și oxigen.

Hidrogenul poate fi utilizat în mod direct ca combustibil, sau poate fi folosit pentru a hrăni microbi din interiorul sistemului astfel încât aceștia să desfășoare o altă reacție chimică, convertind dioxidul de carbon din aer în alcool, ce poate fi la rândul său ars și utilizat drept combustibil.

Acest nou dispozitiv a fost disponibil încă de anul trecut, dar la acea vreme, catalistul bazat pe nichel-molibden-zinc care făcea posibilă descompunerea moleculei de apă, avea efectul negativ de a otrăvi în timp microbii din sistem.

Noua tehnologie, bazată un amalgam de cobalt și fosfor deja utilizat în mod comun ca un material pentru anticoroziune, permite producția de alcooli precum izopropanol și izobutanol, cu o eficiență energetică de 10%, o cifră de zece ori mai mare decât în cazul fotosintezei naturale.

Așadar, pentru fiecare kilowatt-oră de electricitate, microbii pot curăța 130 de grame de dioxid de carbon din atmosferă și produce 60 de grame de isopropanol.

Utilizarea acestor celule va fi de o principala utilitate în mediile urbane, unde concentrația de dioxid de carbon este foarte ridicată și unde lipsesc mijloacele de absorbție a carbonului din atmosferă.

În plus beneficiile „frunzei artificale” nu se opresc aici – conform declarației lui Silver:

Frumusețea biologiei este că e cel mai mare chimist al lumii – biologia poate înfăptui chimie pe care noi nu o putem realiza cu ușurință. În principiu, avem o platformă ce poate produce orice moleculă bazată pe carbon. Așadar există un potențial incredibil de variat.

Noul catalist folosit vine cu înca un avantaj în plus – design-ul chimic îi permite celulei să se auto-regenereze, așadar celula nu va avea scurgeri de material.