Un team internazionale di scienziati ha scoperto un nuovo metodo per trasformare i contaminanti delle acque reflue in preziose sostanze chimiche.
Il processo, per di più, utilizza la luce solare tramite sistemi bioibridi, aprendo la strada a una produzione chimica sostenibile.
Lo studio rappresenta un passo interessante nel panorama della produzione chimica. Questa scoperta, infatti, si basa normalmente su processi ad alta intensità energetica. I sistemi bioibridi semiconduttori che hanno consentito di sfruttare invece l’energia del sole integrano materiali in grado di raccogliere la luce e cellule viventi. In questo lavoro, i ricercatori hanno deciso di convertire gli inquinanti delle acque reflue tramite bioibridi semiconduttori su superfici intelligenti direttamente nelle acque stesse. In pratica, si utilizzano il carbonio organico, i metalli pesanti e i solfati presenti come materie prime per la costruzione di questi sistemi bioibridi. Dal loro lavoro si ottiene butandiolo (BDO), un prezioso prodotto chimico utilizzato come precursore di varie materie plastiche e pesticidi.
Un alleato naturale
Non è stato facile per i batteri far digerire le acque reflue; un altro scoglio è costituito dalla presenza di sale e ossigeno, trattabili solo da batteri con capacità aerobica di riduzione del solfato. Gli scienziati hanno quindi selezionato un batterio marino a crescita rapida, il vibrio natriegens, che ha una tolleranza eccezionale al sale e la capacità di utilizzare varie fonti di carbonio.
L’azione del vibrio natriegens ha permesso di ottenere idrogeno solforato. La biosintesi da parte dei batteri ha originato nanoparticelle con proprietà semiconduttrici. Questi sistemi bioibridi così realizzati vengono ingegnerizzati tramite biologia di sintesi per consentire la produzione di BDO. I risultati dicono che questi bioibridi attivati dalla luce solare determinano una produzione di BDO che supera di molto le rese ottenibili attraverso le sole cellule batteriche. Un fatto che lascia immaginare una scalabilità possibile per il processo, che vanta un impatto ambientale più basso di tutti gli altri finora utilizzati.
