Enzima gera eletricidade do ar aproveitando hidrogênio ambiente

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/03/2023

A Huc é uma autêntica célula a combustível molecular, capaz de aproveitar hidrogênio em baixíssimas concentrações.
[Imagem: Rhys Grinter et al. - 10.1038/s41586-023-05781-7]

Energia do hidrogênio ambiente

Uma nova enzima recém-descoberta permite gerar eletricidade apenas entrando em contato com o ar ambiente.

Embora existam células a combustível que convertem hidrogênio em eletricidade, a enzima consegue criar uma corrente elétrica mesmo em contato com as baixas concentrações de hidrogênio da atmosfera.

A enzima, chamada Huc, foi extraída de uma bactéria comum do solo, a Mycobacterium smegmatis.

"Já sabemos há algum tempo que as bactérias podem usar os traços de hidrogênio no ar como fonte de energia para ajudá-las a crescer e sobreviver, inclusive em solos antárticos, crateras vulcânicas e no oceano profundo. Mas nós não sabíamos como elas faziam isso, até agora," disse o professor Chris Greening, da Universidade Monash, na Austrália.

E agora eles sabem que a bactéria faz isso usando a enzima Huc, que os pesquisadores Ashleigh Kropp e Rhys Grinter conseguiram isolar.

"A [enzima] Huc é extraordinariamente eficiente. Ao contrário de todas as outras enzimas e catalisadores químicos conhecidos, ela consome até mesmo hidrogênio abaixo dos níveis atmosféricos - apenas 0,00005% do ar que respiramos," contou Grinter.

O mapeamento detalhado permitiu descobrir como a enzima funciona.
[Imagem: Rhys Grinter et al. - 10.1038/s41586-023-05781-7]

Energia do ar

Os pesquisadores usaram vários métodos de ponta para elucidar o modelo molecular da oxidação do hidrogênio atmosférico feito pela Huc. A microscopia crioeletrônica ajudou a determinar a estrutura atômica e as vias elétricas da enzima - na verdade, a equipe criou o mapa mais detalhado de uma enzima já feito por essa técnica até hoje.

Uma outra técnica, chamada eletroquímica, foi usada para demonstrar que a enzima purificada cria eletricidade sob concentrações mínimas de hidrogênio.

Agora começam os trabalhos visando a utilização prática da enzima, com a equipe apontando a possibilidade de criar equipamentos alimentados pela "energia do ar", em lugar da energia solar, por exemplo.

Os primeiros resultados foram animadores: "Ela é surpreendentemente estável. É possível congelar a enzima ou aquecê-la a 80 graus Celsius, e ela retém seu poder de gerar energia," contou Kropp.

O primeiro passo consistirá em produzir a enzima em grandes quantidades, para que ela possa ser usada em testes fora do laboratório.

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