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Notiziario Marketpress di
Lunedì 18 Maggio 2009 |
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POSSIBILE IMPIEGARE I BATTERI NELLE CELLE SOLARI?
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Bruxelles, 18 maggio 2009 - Una nuova scoperta relativa alle proprietà dei batteri verdi potrebbe dimostrarsi utile per lo sviluppo di una nuova generazione di celle solari. In questo tipo di batteri i clorosomi - le antenne più grandi e con il più alto grado di efficienza nella raccolta della luce presenti in natura - arrivano a ospitare fino a 250. 000 molecole di clorofilla. Il team, composto da ricercatori provenienti da diversi paesi, ritiene che la struttura di queste molecole potrebbe essere sfruttata per creare nuovi metodi per generare energia, come viene riportato nella rivista Proceedings of the National Academy of Sciences (Pnas). I clorosomi sono composti da centinaia di migliaia di batterioclorofille auto-assemblate. Per decenni il dibattito si è concentrato sulla struttura dei clorosomi e non si è discusso di come sbloccare l´enorme potenziale di queste antenne a favore della produzione di energia. Sebbene si conosca il meccanismo che porta alla raccolta di luce da parte di queste antenne - in alcuni organismi capaci di convertire la luce solare in energia chimica (per esempio piante e alghe) - comprendere i clorosomi si è rivelata un´impresa piuttosto ardua. Essendo la composizione molecolare dei clorosomi eterogenea, essa non ha permesso l´impiego della cristallografia a raggi X per studiarne la struttura. Inoltre, le informazioni ottenute attraverso l´utilizzo di tecniche biochimiche e microscopiche hanno finora prodotto risultati discordanti. "Poiché sono [i clorosomi] composti da organelli di grandi dimensioni, eterogenei sotto il profilo della composizione, questi sono stati gli unici sistemi antenna fotosintetici per i quali non erano disponibili informazioni dettagliate relative alla loro struttura," si legge nello studio. "Il nostro approccio prevedeva l´identificazione e il successivo confronto della struttura di un membro della classe dei clorosomi con il wild-type (Wt), in modo da comprendere la funzione biologica di raccolta della luce del clorosoma". I ricercatori hanno impiegato tecniche genetiche unitamente a due sofisticate tecniche di bio-imaging, ovvero la microscopia a crio-elettroni e la risonanza magnetica nucleare (Nmr) allo stato solido. I ricercatori hanno scoperto che la struttura del cromosoma è composta da una combinazione di nanotubi concentrici in grado di creare un ambiente solido per le antenne preposte alla produzione della luce. Secondo lo studio, "la base per una raccolta della luce efficiente e ultraveloce è costituita da un percorso di delocalizzazione a eccitone elicale". In altri termini, la migrazione dell´energia a velocità estremamente elevate nelle proteine nella membrana cellulare avviene attraverso spirali create dalle molecole di clorofilla, che danno luogo alla conversione chimica. Il coordinatore della ricerca, il professor Huub de Groot dell´università di Leida (Paesi Bassi) suggerisce che questi nuovi risultati potrebbero essere impiegati per sviluppare strutture analoghe destinate a "foglie artificiali", vale a dire celle solari in grado di trasformare l´energia solare in energia elettrica. Per quanto concerne i dispositivi per la conversione dell´energia solare, i clorosomi costituiscono un modello interessante da seguire sia per la loro composizione semplice sia per la loro capacità di funzionare anche in condizioni caratterizzate da quantità di luce limitata (i batteri verdi vivono in ambienti con un´intensità luminosa estremamente contenuta). Proprio uno dei processi della natura - come è stato svelato dagli scienziati - potrebbe ora fornire lo spunto per avere un nuovo approccio nella trasformazione di materiali nanostrutturati per la conversione della luce solare in energia elettrica. Per maggiori informazioni, visitare: Università di Leida: http://www. Leidenuniv. Nl/ Pnas: http://www. Pnas. Org/ . |
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