Roma – In uno studio rivoluzionario pubblicato su Environmental Science and Ecotechnology, i ricercatori del Centro Helmholtz per la Ricerca Ambientale – UFZ (Germania) hanno fatto progredire la nostra comprensione dei sistemi bio-fotovoltaici (BPV), dispositivi innovativi che uniscono microbi fotosintetici con sistemi elettrochimici per convertire la luce solare in elettricità. Utilizzando il cianobatterio Synechocystis sp. PCC 6803, lo studio fornisce approfondimenti critici sui meccanismi molecolari che guidano questa tecnologia energetica verde.
Al centro dei sistemi BPV c’è il processo di trasferimento di elettroni extracellulare (EET), in cui gli elettroni generati durante la fotosintesi vengono raccolti da un elettrodo tramite mediatori come il ferricianuro. La ricerca rivela che l’EET non influisce in modo significativo sulla crescita cellulare, sulla fissazione del carbonio o sull’evoluzione dell’ossigeno. Tuttavia, compete con i meccanismi fotoprotettivi naturali noti come reazioni simili a Mehler, reindirizzando gli elettroni a valle del fotosistema I. Ciò fa luce sulla fonte di elettroni per l’EET mediato dal ferricianuro, un passaggio fondamentale nell’ottimizzazione dell’efficienza BPV.
Lo studio evidenzia che elevate concentrazioni di ferricianuro possono alterare la catena di trasporto degli elettroni indipendentemente dall’EET, imitando gli effetti del cianuro in tracce. Questa scoperta sottolinea la necessità di bilanciare attentamente le concentrazioni di mediatori per migliorare l’efficienza riducendo al minimo i potenziali effetti biotossici.
“Questa ricerca – hanno osservato gli autori – fornisce una comprensione a livello molecolare del flusso di elettroni fotosintetici nei sistemi BPV, aprendo la strada a progetti più efficienti”. Lo studio sottolinea il duplice ruolo del BPV nel generare elettricità pulita e fungere da pozzo di carbonio, segnando un passo significativo verso soluzioni energetiche sostenibili.(30Science.com)
