L'uso di proteine ​​coinvolte nel processo fotosintetico consente lo sviluppo di dispositivi economici ed efficienti per la conversione dell'energia. Però, sebbene le proteine ​​come il fotosistema I siano di natura robusta, l'uso di complessi proteici isolati incorporati in elettrodi semi-artificiali è associato ad una stabilità a lungo termine considerevolmente breve. Conseguentemente, l'applicazione tecnologica di questo tipo di biodispositivi è ancora limitata. I ricercatori della Ruhr-Universität Bochum (RUB) hanno dimostrato che un attento funzionamento del bioelettrodo basato sul fotosistema con l'esclusione dell'ossigeno è la chiave per ottenere un'elevata stabilità.

Il team che coinvolge il Dr. Fangyuan Zhao, Dott. Adrian Ruff, Dott. Felipe Conzuelo, e il Professor Wolfgang Schuhmann della Cattedra di Chimica Analitica e Centro per le Scienze Elettrochimiche, insieme al professor Matthias Rögner della cattedra di Bochum of Plant Biochemistry descrive i risultati nel Giornale della Società Chimica Americana .

Usare l'energia verde

Produrre energia in modo efficiente per una società più sostenibile è oggi una sfida continua. Perciò, è importante non solo comprendere ma anche superare i processi che attualmente limitano la vita utile delle tecnologie per la conversione dell'energia verde e rinnovabile. Tra le diverse tecniche promettenti, l'uso di complessi proteici coinvolti nel processo fotosintetico per la fabbricazione di dispositivi semi-artificiali è di particolare interesse per la loro elevata efficienza e grande disponibilità naturale.

Gli scienziati hanno già dimostrato in uno studio precedente che sotto il funzionamento del bioelettrodo si formano molecole reattive che danneggiano il fotosistema I e sono responsabili di una durata limitata del biodispositivo. Queste specie reattive sono associate all'uso dell'ossigeno come accettore finale di elettroni. Perciò, è stata suggerita la progettazione di bioelettrodi operanti in un ambiente privo di ossigeno.

Ora, il funzionamento del bioelettrodo in assenza di ossigeno ha dimostrato di aumentare efficacemente la durata del dispositivo per un periodo sostanziale rispetto ai risultati ottenuti in presenza di ossigeno ambientale. Come spiegano gli autori, i risultati ottenuti sono un passo importante verso lo sviluppo efficiente e la possibile applicazione di fotobiodispositivi per la conversione dell'energia.