Gli scienziati hanno costruito minuscole fabbriche microbiche a base di goccioline che producono idrogeno, al posto dell'ossigeno, quando esposto alla luce del giorno in aria.

I risultati del team di ricerca internazionale con sede presso l'Università di Bristol e l'Harbin Institute of Technology in Cina, sono pubblicati oggi in Comunicazioni sulla natura .

Normalmente, le cellule algali fissano l'anidride carbonica e producono ossigeno tramite la fotosintesi. Lo studio ha utilizzato goccioline zuccherine piene di cellule algali viventi per generare idrogeno, piuttosto che ossigeno, per fotosintesi.

L'idrogeno è potenzialmente un carburante neutrale dal punto di vista climatico, offrendo molti possibili usi come futura fonte di energia. Uno dei principali svantaggi è che la produzione di idrogeno comporta l'utilizzo di molta energia, quindi si cercano alternative verdi e questa scoperta potrebbe rappresentare un importante passo avanti.

Il gruppo, composto dal professor Stephen Mann e dal dottor Mei Li della Bristol's School of Chemistry insieme al professor Xin Huang e ai colleghi dell'Harbin Institute of Technology in Cina, intrappolato circa diecimila cellule algali in ogni gocciolina, che sono stati poi stipati insieme per compressione osmotica. Seppellindo le cellule in profondità all'interno delle goccioline, i livelli di ossigeno sono scesi a un livello che ha attivato enzimi speciali chiamati idrogenasi che hanno dirottato il normale percorso fotosintetico per produrre idrogeno. In questo modo, circa un quarto di milione di fabbriche microbiche, tipicamente solo un decimo di millimetro di dimensione, può essere preparato in un millilitro d'acqua.

Per aumentare il livello di evoluzione dell'idrogeno, il team ha rivestito i microreattori viventi con un sottile guscio di batteri, che sono stati in grado di recuperare ossigeno e quindi aumentare il numero di cellule algali predisposte per l'attività dell'idrogenasi.

Sebbene ancora in una fase iniziale, il lavoro fornisce un passo verso lo sviluppo di energia verde fotobiologica in condizioni aerobiche naturali.

Professor Stephen Mann, Co-direttore del Max Planck Bristol Centre for Minimal Biology a Bristol, ha dichiarato:"L'utilizzo di semplici goccioline come vettori per il controllo dell'organizzazione delle cellule algali e della fotosintesi in microspazi sintetici offre un approccio potenzialmente rispettoso dell'ambiente alla produzione di idrogeno che speriamo di sviluppare in lavori futuri".

Il professor Xin Huang dell'Harbin Institute of Technology ha aggiunto:"La nostra metodologia è semplice e dovrebbe essere in grado di aumentare senza compromettere la vitalità delle cellule viventi. Sembra anche flessibile; ad esempio, abbiamo recentemente catturato un gran numero di cellule di lievito nelle goccioline e utilizzato i reattori microbici per la produzione di etanolo".