Os cientistas construíram pequenas fábricas microbianas baseadas em gotículas que produzem hidrogênio, em vez de oxigênio, quando exposto à luz do dia no ar.

As descobertas da equipe de pesquisa internacional baseada na Universidade de Bristol e no Harbin Institute of Technology na China, são publicados hoje em Nature Communications .

Normalmente, células de algas fixam dióxido de carbono e produzem oxigênio por fotossíntese. O estudo usou gotículas açucaradas embaladas com células de algas vivas para gerar hidrogênio, ao invés de oxigênio, por fotossíntese.

O hidrogênio é potencialmente um combustível neutro para o clima, oferecendo muitos usos possíveis como uma futura fonte de energia. Uma grande desvantagem é que a produção de hidrogênio envolve o uso de muita energia, portanto, alternativas verdes estão sendo buscadas e esta descoberta pode fornecer um importante passo em frente.

O time, compreendendo o Professor Stephen Mann e o Dr. Mei Li da Escola de Química de Bristol, juntamente com o Professor Xin Huang e colegas do Instituto de Tecnologia de Harbin na China, aprisionou dez mil ou mais células de algas em cada gota, que foram então amontoados por compressão osmótica. Enterrando as células profundamente dentro das gotículas, os níveis de oxigênio caíram a um nível que ativou enzimas especiais chamadas hidrogenases, que sequestraram a via fotossintética normal para produzir hidrogênio. Desta maneira, cerca de um quarto de milhão de fábricas microbianas, normalmente, apenas um décimo de milímetro de tamanho, pode ser preparado em um mililitro de água.

Para aumentar o nível de evolução do hidrogênio, a equipe revestiu os micro-reatores vivos com uma fina camada de bactérias, que foram capazes de limpar o oxigênio e, portanto, aumentar o número de células de algas preparadas para a atividade da hidrogenase.

Embora ainda esteja em um estágio inicial, o trabalho fornece um passo em direção ao desenvolvimento de energia verde fotobiológica em condições aeróbias naturais.

Professor Stephen Mann, Co-Diretor do Centro Max Planck Bristol de Biologia Mínima em Bristol, disse:"O uso de gotículas simples como vetores para controlar a organização de células de algas e a fotossíntese em microespaços sintéticos oferece uma abordagem potencialmente benigna do ponto de vista ambiental para a produção de hidrogênio que esperamos desenvolver em trabalhos futuros."

O professor Xin Huang do Harbin Institute of Technology acrescentou:"Nossa metodologia é fácil e deve ser capaz de aumentar a escala sem prejudicar a viabilidade das células vivas. Também parece flexível; por exemplo, recentemente capturamos um grande número de células de levedura nas gotículas e usamos os reatores microbianos para a produção de etanol. "