O uso de proteínas envolvidas no processo fotossintético permite o desenvolvimento de dispositivos econômicos e eficientes para conversão de energia. Contudo, embora proteínas como o fotossistema I sejam robustas por natureza, o uso de complexos proteicos isolados incorporados em eletrodos semi-artificiais está associado a uma estabilidade de longo prazo consideravelmente curta. Em consequência, a aplicação tecnológica desse tipo de biodispositivo ainda é limitada. Pesquisadores da Ruhr-Universität Bochum (RUB) mostraram que uma operação cuidadosa do bioeletrodo baseado em fotossistema com a exclusão de oxigênio é a chave para alcançar alta estabilidade.

A equipe que envolve o Dr. Fangyuan Zhao, Dr. Adrian Ruff, Dr. Felipe Conzuelo, e o professor Wolfgang Schuhmann da cadeira de Química Analítica e Centro de Ciências Eletroquímicas, juntamente com o professor Matthias Rögner da cadeira Bochum de bioquímica vegetal descreve os resultados no Jornal da American Chemical Society .

Usando energia verde

Produzir energia de forma eficiente para uma sociedade mais sustentável é hoje um desafio contínuo. Portanto, é importante não apenas compreender, mas também superar os processos que atualmente limitam a vida útil das tecnologias de conversão de energia verde e renovável. Entre diferentes técnicas promissoras, o uso de complexos protéicos envolvidos no processo fotossintético para a fabricação de dispositivos semi-artificiais é de particular interesse devido a sua alta eficiência e grande disponibilidade natural.

Os cientistas já demonstraram em estudo anterior que, sob operação do bioeletrodo, são formadas moléculas reativas que danificam o fotossistema I e são responsáveis ​​por uma vida útil limitada do biodispositivo. Essas espécies reativas estão associadas ao uso de oxigênio como aceptor final de elétrons. Portanto, o projeto de bioeletrodos operando em um ambiente livre de oxigênio foi sugerido.

Agora, a operação do bioeletrodo com a exclusão de oxigênio provou efetivamente aumentar a vida útil do dispositivo por um período substancial em comparação com os resultados obtidos na presença de oxigênio ambiente. Como explicam os autores, os resultados obtidos são um passo importante para o desenvolvimento eficiente e possível aplicação de fotobiodispositivos para conversão de energia.