Um estudo conjunto da Universidade de Turku e do Centro de Pesquisa Técnica VTT da Finlândia mostrou que a capacidade de fotossintetizar células microbianas para produzir biohidrogênio a partir da energia solar pode ser significativamente melhorada anexando as células a um filme transparente de nanocelulose. O método também deve aumentar a produção de outros bioquímicos a partir de células microalgais. Os resultados foram publicados na prestigiosa Journal of Materials Chemistry A .

O trabalho de Yagut Allahverdiyeva (Professor Associado de Biologia Molecular de Plantas na Universidade de Turku) e sua equipe na utilização de microalgas fotossintéticas e cianobactérias é considerado um dos facilitadores mais promissores da bioeconomia. Graças às estruturas simples de biofilme projetadas, a energia solar captada pela fotossíntese pode ser direcionada para o produto final desejado de maneira eficiente e controlada.

“O papel principal é desempenhado pela imobilização celular, isto é, ligar as células dentro ou sobre uma superfície de uma substância semelhante a gel, em que o metabolismo celular muda do crescimento da biomassa para a produção dos compostos desejados. Adicionalmente, fixação das células a um fino, o filme transparente reduz significativamente a perda de energia luminosa em comparação com o cultivo normal de microalgas no meio de crescimento, "diz Allahverdiyeva.

O material adequado para imobilização deve ser poroso, transparente, resistente à água e biologicamente compatível com células de algas.

“O filme de nanocelulose atende a todos esses requisitos. É um substituto eficaz para o material usado até agora, um polímero de alginato com durabilidade mecânica relativamente pobre e baixa porosidade. O filme transparente de nanocelulose desenvolvido pela VTT tem melhor desempenho mecânico e sua porosidade pode ser facilmente ajustada, "diz Tekla Tammelin, um cientista principal da VTT.

O estudo revelou a alta compatibilidade da nanocelulose com algas verdes e cianobactérias produtoras de hidrogênio. Além disso, os rendimentos de produção de hidrogênio de células de algas verdes foram claramente maiores para a membrana de nanocelulose do que quando usando alginato.

"O que é mais, a liberação de moléculas maiores do que o hidrogênio do filme de nanocelulose pode ser facilitada por uma estrutura de poro ideal, que será usado na produção futura de outros bioquímicos exigidos pela indústria, como hidrocarbonetos ou terpenos, "diz Allahverdiyeva.