p Os cientistas estão mais perto de encontrar maneiras de converter o dióxido de carbono na atmosfera em produtos químicos úteis industrialmente, graças a um estudo RIKEN que analisou como a natureza converte o dióxido de carbono em compostos orgânicos mais complexos - um dos processos que sustentam a origem da vida. p Encontrar um meio energeticamente eficiente para converter o gás dióxido de carbono em compostos úteis é altamente atraente para reduzir a emissão do gás de efeito estufa de uma forma economicamente viável. Na natureza, o dióxido de carbono é convertido em monóxido de carbono e, em seguida, em compostos orgânicos mais complexos por meio de reações que estão provavelmente ligadas à origem da vida na Terra.

p Essas reações podem seguir caminhos diferentes, mas um particularmente eficiente emprega a enzima monóxido de carbono desidrogenase (CODH), o que ajuda a reduzir os custos energéticos associados à primeira etapa da reação:a redução do dióxido de carbono em monóxido de carbono. Compreender o mecanismo catalítico da enzima CODH poderia, portanto, abrir o caminho para aplicações tecnológicas ambientalmente amigáveis, bem como oferecer informações importantes sobre a origem da vida em nosso planeta.

p Cada enzima tem um sítio ativo específico onde ocorrem as reações relevantes. Agora, Ryuhei Nakamura do Centro RIKEN para Ciência de Recursos Sustentáveis ​​(CSRS) e colegas propuseram que um átomo específico, níquel, é a chave para o mecanismo de reação que ocorre no sítio ativo da enzima CODH.

p "CODH é uma enzima rara que usa um sítio ativo de níquel-sulfeto de ferro em vez dos aglomerados mais comuns de sulfeto de ferro, "explica Hideshi Ooka, co-autor do artigo. "Embora nosso grupo e outros já tenham relatado que adicionar níquel a sulfetos de ferro melhora a eficiência da redução do dióxido de carbono, a razão pela qual o níquel é importante não era conhecida devido à falta de estudos espectroscópicos in situ, "diz Ji-Eun Lee, também do CSRS.

p A equipe usou três análogos inorgânicos do sítio ativo CODH - um com ferro e enxofre e dois com níquel, ferro e enxofre - e seguiram a redução do dióxido de carbono nos três análogos usando espectroscopia infravermelha enquanto variava o potencial elétrico aplicado.

p A redução do dióxido de carbono ocorreu apenas na presença de níquel, que se liga ao carbono enquanto o ferro se liga ao oxigênio. Conforme o potencial foi aumentado, o enxofre de ferro e o cluster de níquel catalisaram a redução adicional de monóxido de carbono no grupo formil, que foi então convertido em metano e etano.

p Por meio do trabalho deles, Nakamura e colegas de trabalho forneceram uma compreensão de nível molecular por trás da redução de dióxido de carbono aprimorada com níquel, oferecendo informações importantes para o desenvolvimento de catalisadores biomiméticos.

p "Nossos resultados também mostram que a redução do dióxido de carbono é possível na superfície dos minerais, sugerindo que os sulfetos de níquel-ferro podem ter contribuído para a fixação prebiótica de dióxido de carbono, "diz Nakamura.