sabato 22 marzo 2014

IL CARBURANTE DEL FUTURO: L'IDROGENO

Dall’avvento del petrolio, l’uomo ha cercato nuove forme di energia al fine di limitare l’inquinamento derivante dall’uso eccessivo dell’idrocarburo. Arriva dall’Italia, finalmente, la scoperta delle funzionalità dell’idrogeno come carburante.

L’idrogeno sotto esame deriva da una piccola quantità di proteina ferro-idrogenasi che è in grado di produrre l’elemento chimico in quantità sufficiente a riempire il serbatoio di una macchina (circa 9000 molecole di idrogeno al secondo). Ovviamente, riprodurre il tutto in scala industriale risulta essere difficoltoso.

La “progettazione razionale” di catalizzatori sintetici capaci di lavorare come quelli naturali – si legge dal comunicato stampa- è da attribuirsi agli studi condotti da tre ricercatori dell’Università di Milano Bicocca: Maurizio Bruschi, Claudio Greco del Dipartimento di Scienze dell’ambiente e del territorio e di Scienze della Terra e Luca De Gioia del Dipartimento di Biotecnologie e Bioscienze. 

Il progetto di ricerca ha coinvolto ricercatori di altre università europee arrivando alla stesura e alla successiva pubblicazione di tre articoli sulle riviste: Nature Chemistry e Journal of the American Chemical Society fornendo delucidazioni sulle reazioni attraverso le quali le ferro-idrogenas si proteggono dall’ossigeno molecolare evitando la loro usura, la loro inibizione; hanno, inoltre, scoperto l’utilità degli ioni Nichel che agiscono coadiuvando l’azione del nuovo “carburante”.

Cosa sono le idrogenasi?

Le idrogenasi sono degli enzimi che ritroviamo in batteri e alghe che trasformano l’energia, in questo caso energia chimica, dell’atomo di idrogeno in energia utilizzabile per altri scopi.

Il problema dell’inquinamento desta parecchie preoccupazioni e da sempre si è cercato di trovare alternative valide che possano ottimizzare e ampliare le prospettive future. 

Per comprendere al meglio questa importante scoperta Gravità Zero ha intervistato il Dott. De Gioia.

Com'è nato il progetto di ricerca?

“Il progetto di ricerca, che ha coinvolto vari gruppi sperimentali e computazionali, è nato dall'esigenza di utilizzare tecniche e approcci altamente complementari, necessari per comprendere e chiarire le relazioni tra struttura e attività in enzimi complessi come le idrogenasi”

Che tipo di strumentazione avete utilizzato?

Il nostro gruppo di ricerca di Milano-Bicocca ha contribuito allo studio utilizzando metodi computazionali quantistici. Mediante questi metodi è stato possibile razionalizzare, a livello molecolare, I dati sperimentali ottenuti dai colleghi di Marsiglia

Che tipo di approccio hanno dato le biotecnologie?

Le idrogenasi hanno grandissima rilevanza in campo biotecnologico, in quanto potrebbero essere utilizzate, accoppiandole a sistemi in grado di catturare la luce solare, nella produzione su larga scala di idrogeno molecolare.
I risultati ottenuti nei nostri studi aprono la strada alla progettazione, su base razionale, di nuovi catalizzatori sintetici a base di nichel o ferro, quindi materie prime a basso costo, che si ispirano alla struttura dell'enzima natural, e che potrebbero essere impiegati su larga scala.


Il problema dell’inquinamento desta parecchie preoccupazioni e la scienza ha, da sempre, cercato di trovare alternative valide che possano ottimizzare e ampliare le prospettive future. Ci riusciremo?

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