Descobreixen un enzim que converteix l'aire en electricitat, la qual cosa podria ser una nova font d'energia neta

Científics australians han descobert un enzim que converteix l’aire en energia. La descoberta, que publiquen a la revista 'Nature', revela que aquest enzim utilitza les baixes quantitats d’hidrogen de l’atmosfera per crear un corrent elèctric, la qual cosa obre el camí de la creació de dispositius que, literalment, produeixin energia a partir de l’aire.

L’equip d’investigació, dirigit pel doctor Rhys Grinter, l’estudiant de doctorat Ashleigh Kropp i el professor Chris Greening, de l’Institut de Descobriments Biomèdics de la Universitat Monash de Melbourne (Austràlia), va produir i va analitzar un enzim que consumi hidrogen a partir d’un bacteri comú del terra.

Treballs recents de l’equip han demostrat que molts bacteris utilitzen l’hidrogen de l’atmosfera com a font d’energia en entorns pobres en nutrients. "Fa temps que sabem que els bacteris poden utilitzar les traces d’hidrogen de l’aire com a font d’energia per créixer i sobreviure, fins i tot en terres antàrtics, cràters volcànics i les profunditats oceàniques --explica Greening--, però no sabíem com ho feien, fins ara".

En l’estudi, els investigadors van extreure l’enzim responsable d’utilitzar l’hidrogen atmosfèric d’un bacteri anomenat 'Mycobacterium smegmatis'. Van demostrar que aquest enzim, denominat Huc, converteix el gas hidrogen en un corrent elèctric. El doctor Grinter assenyala que "Huc és extraordinàriament eficaç. A diferència de tots els altres enzims i catalitzadors químics coneguts, fins i tot consumeix hidrogen per sota dels nivells atmosfèrics, tan sols el 0,00005% de l’aire que respirem."

Els investigadors van utilitzar diversos mètodes d’avantguarda per revelar el pla molecular de l’oxidació atmosfèrica de l’hidrogen. Van utilitzar microscòpia avançada (va criar-EM) per determinar la seua estructura atòmica i les seues rutes elèctriques, superant els límits per produir l’estructura enzimàtica més resolta de la que es té constància per aquest mètode fins la data. També van utilitzar una tècnica anomenada electroquímica per demostrar que l’enzim purificat crea electricitat a concentracions mínimes d’hidrogen.

El treball de laboratori realitzat per Kropp demostra que és possible emmagatzemar Huc purificada durant llargs períodes. "És sorprenentment estable. Es pot congelar l’enzim o escalfar-la a 80 graus centígrads i conserva la seua capacitat de generar energia --explica-. Això reflecteix que aquest enzim ajuda els bacteris a sobreviure en els entorns més extrems".

L'Huc és un 'bateria natural’que produeix un corrent elèctric sostingut a partir de l’aire o de l’hidrogen afegit. Encara que aquesta investigació es troba en una fase inicial, el descobriment de l'Huc té un potencial considerable per desenvolupar petits dispositius alimentats per aire, per exemple com a alternativa als alimentats per energia solar.

Els bacteris que produeixen enzims com l'Huc són comuns i poden conrear-se en grans quantitats, la qual cosa significa que tenim accés a una font sostenible de l’enzim. Grinter afirma que un objectiu clau per al treball futur és ampliar la producció d’Huc. "Una vegada que produïm Huc en prou quantitats, el cel és literalment el límit per al seu ús a la producció d’energia neta", assegura.