Un nuevo tipo de enzima capaz de convertir el aire en electricidad se posiciona como una de las mejores fuentes de energía limpia

Este 8 de marzo, un grupo de científicos de la Universidad de Monash en Melbourne, Australia descubrió una enzima que es capaz de convertir el aire en electricidad y se posiciona como una de las mejores fuentes de energía limpia. Es así como la misma consume hidrógeno de una bacteria común del suelo y utiliza la atmósfera como fuente energética.

El hallazgo fue publicado a tempranas horas de este miércoles, en la revista Nature, y desde entonces se ha convertido en uno de los descubrimientos más importantes de 2023 y que podría solucionar muchos de los inconvenientes presentes en el planeta Tierra. De manera que esto abre un nuevo camino al desarrollo de dispositivos que sean capaces de producir energía a partir del aire.

Descubrimos una enzima que convierte el aire en electricidad

El equipo a cargo de la investigación ha estado conformado por Ashleigh Kropp, Chris Greening y Rhys Grinter del Instituto de Descubrimiento de Biomedicina de la Universidad de Monash en Melbourne, Australia, en donde han logrado hallar y analizar una enzima consumidora de hidrógeno de una bacteria muy común en el suelo y que abre las posibilidades a muchos otros estudios.

De manera que los investigadores han ido un poco más allá con este estudio y ha sido así cómo han logrado demostrar que muchas bacterias usan el hidrógeno de la atmósfera como una fuente de energía en entornos con pocos nutrientes. Esto ha llevado a que los analistas detecte una solución muy viable a la hora de querer producir electricidad.

“Sabemos que, desde hace mucho tiempo, las bacterias son capaces de usar las trazas de hidrógeno en el aire como fuente de energía para ayudarlas a crecer y sobrevivir, incluso en los suelos antárticos, los cráteres volcánicos y en las profundidades de los océanos, pero no sabíamos cómo hicieron esto, hasta ahora”

Chris Greening, profesor del Instituto de Descubrimiento de Biomedicina de la Universidad de Monash en Melbourne, Australia

Durante el estudio, los investigadores extrajeron la enzima denominada “Huc”, encargada de usar el hidrógeno atmosférico de una bacteria llamada “Mycobacterium smegmatis”. Es así como han conseguido observar una demostración exitosa a la hora de convertir esto en una fuente energética limpia.

“Huc es increíblemente eficiente. A diferencia de todas las demás enzimas y catalizadores químicos conocidos, incluso consume hidrógeno por debajo de los niveles atmosféricos, tan solo el 0,00005% del aire que respiramos”

Rhys Grinter, profesor del Instituto de Descubrimiento de Biomedicina de la Universidad de Monash en Melbourne, Australia

Sin embargo, este estudio ha llevado más trabajo del que cualquiera imagina, y ha sido así como el grupo de investigadores han tenido que realizar métodos avanzados para lograr conocer el modelo molecular de la oxidación del hidrógeno atmosférico.

Para ello, han tenido que usar una microscopía avanzada (crio-EM) que les permitirá determinar cuál era la estructura atómica y vías eléctricas, lo que llevó a los límites para lograr producir la estructura enzimática más completa y reportada hasta la fecha.

Otro de los métodos que tuvieron que llevar a cabo durante el estudio, ha sido la técnica electroquímica, la cual tiene como objetivo demostrar si se trata de una enzima purificada para crear electricidad con concentraciones reducidas de hidrógeno. Es así como se ha tratado de una investigación muy completa en todos los sentidos.

También se ha podido saber que Huc es una bacteria natural que tiene la capacidad de producir energía sostenida a partir del aire o hidrógeno agregado. Gracias a los trabajos realizados por Ashleigh Kropp durante estas pruebas, se ha podido ver que es posible almacenar la enzima durante un periodo extenso, por lo que facilita todas las acciones al momento de querer trabajar con ella.

“Huc es increíblemente estable. Es posible congelar la enzima o calentarla a 80 grados centígrados y conserva su poder para generar energía, esto quiere decir que la enzima ayuda a las bacterias a sobrevivir en los ambientes más extremos de calor o frío”

Ashleigh Kropp, profesor del Instituto de Descubrimiento de Biomedicina de la Universidad de Monash en Melbourne, Australia

En el caso de las bacterias que son capaces de producir enzimas como Huc, son muy comunes y lo mejor es que se pueden reproducir en grandes cantidades sin mucho esfuerzo, lo que quiere decir que se puede conseguir establecer una fuente sostenible de energía a través de ella. Por lo que uno de los objetivos principales sería empezar la producción masiva de esta enzima.

Es importante mencionar que la investigación está en su fase inicial, por lo que aun faltan muchas cosas por analizar y estudiar con relación a Huc, pero de lo que no queda duda es que la enzima se ha convertido en una de las soluciones más viable a futuro para la obtención de fuentes de energía limpia.