A forma como produzimos luz mudou surpreendentemente pouco desde que Thomas Edison desenvolveu a primeira lâmpada em 1879.

A lâmpada LED reduziu recentemente os custos de eletricidade significativamente, mas eles ainda usam a mesma fonte de energia e continuam a contribuir para o aquecimento global, uma vez que a maior parte da eletricidade ainda vem da queima de combustíveis fósseis.

Precisamos de um novo método para produzir luz que, em vez de usar a eletricidade convencional, use a própria energia da natureza.

Nos Estados Unidos, alguns pesquisadores dedicados têm investigado algas bioluminescentes há alguns anos, mas eles nunca mapearam com sucesso todo o sistema bioluminescente dentro das algas. Na Universidade Técnica da Dinamarca (DTU), estamos conduzindo a primeira pesquisa dinamarquesa nesta área, e mostra que organismos bioluminescentes poderiam um dia iluminar nossas cidades com uma luz azul turquesa.

No entanto, existem alguns desafios claros para resolver antes que isso se torne uma realidade. Podemos precisar transferir genes de organismos bioluminescentes para outros organismos verdes, talvez plantas mais altas sejam capazes de emitir luz com mais eficácia.

Microalgas iluminam o escuro

As algas são encontradas em toda parte na terra e no mar, e são imensamente importantes para a vida como a conhecemos.

Muitas pessoas associam algas com algas marinhas (macroalgas), mas, na verdade, a maioria das algas são microalgas. Essas algas são tão pequenas que você só pode vê-las através de um microscópio.

Alguns deles, os chamados dinoflagelados, emite uma forte luz azul à noite. Este fenômeno é conhecido como bioluminescência, por meio do qual os organismos vivos produzem luz por meio de reações químicas.

Você mesmo pode ver isso em certas épocas do ano em climas mais quentes, em torno do equador do Brasil à Austrália.

Duas moléculas se encontram e produzem luz

Mesmo que as pessoas tenham observado esse fenômeno no oceano por mais de 2, 500 anos, ainda sabemos surpreendentemente pouco sobre as algas envolvidas e como elas produzem luz.

As algas emitem uma luz azul quando são sacudidas. Tal como, quando um predador nada criando uma corrente, ou quando as algas são atingidas por ondas em águas costeiras.

Duas moléculas são particularmente importantes para a produção de luz:Luciferase (uma enzima) e luciferina (uma molécula produzida pela fotossíntese).

Quando as algas registram um distúrbio, uma cadeia de processos químicos celulares é posta em movimento fazendo com que o pH caia. Isso ativa as enzimas luciferase, que se ligam à luciferina e transferem energia para a luciferina por meio de um processo conhecido como oxidação. É a liberação de energia da luciferina que vemos como luz azul.

Até agora, só foi mostrado teoricamente e não por experiência.

Célula solar biológica e lâmpada viva no mesmo organismo

As algas bioluminescentes precisam de energia para emitir luz, assim como a lâmpada de cabeceira que se conecta a uma tomada para acessar a eletricidade. Algas embora, obter sua energia de outra fonte:o sol.

Eles usam a luz solar para produzir energia por meio da fotossíntese para realizar uma ampla gama de processos no nível celular.

Você pode imaginar as algas como pequenas lâmpadas individuais, alimentado por uma célula solar. Eles 'recarregam' durante o dia para que possam emitir sua luz azul durante a noite.

Existem vários animais bioluminescentes, fungos, e bactérias. Todos eles precisam de comida para produzir a energia necessária para iluminar. As algas exploram a luz solar e o dióxido de carbono (CO2):dois inesgotáveis, ambientalmente amigável, Fontes de energia neutras em CO2.

Cidades sustentáveis ​​com luz viva

Usamos uma grande proporção de eletricidade para iluminar nossas casas, estradas, parques de estacionamento e assim por diante. Essa eletricidade vem em grande parte da queima de combustíveis fósseis, que aumenta a quantidade de CO2 na atmosfera e impulsiona o aquecimento global. Portanto, precisamos de uma fonte de luz mais sustentável.

Microalgas crescem em água salgada, mas, desde que cresçam em um recipiente fechado, podem funcionar como uma lâmpada biológica, que poderiam ser usados ​​como lâmpadas para iluminar nossas cidades, vitrines, edifícios, estradas, e estacionamentos.

As algas bioluminescentes são o primeiro estágio no desenvolvimento da luz biológica, mas existem alguns desafios claros ao usar algas em uma lâmpada. As algas precisam ser colocadas em movimento antes de se iluminarem, o que é problemático em uma lâmpada. Além disso, eles iluminam apenas por um período relativamente curto por causa da limitação de energia.

Mais pesquisas são necessárias para desenvolver bio-lâmpadas

Para produzir lâmpadas biológicas que podem iluminar durante toda a noite sem movimento, precisamos pensar em linhas inteiramente novas.

Agora mesmo, estamos tentando descobrir com precisão quais genes são usados ​​para emitir luz e, em seguida, transferir esses genes para outros organismos fotossintéticos para produzir uma planta bioluminescente que pode emitir luz a noite toda.

Ainda não chegamos lá e serão necessários muitos anos de pesquisa. Mas imagine, pisando em uma cidade no futuro banhada por uma luz azul produzida pelas plantas.

Esta história foi republicada por cortesia da ScienceNordic, a fonte confiável de notícias científicas em inglês dos países nórdicos. Leia a história original aqui.