A Queen Mary University of London está desenvolvendo uma inovação significativa na área de química sustentável, sob a liderança do Dr. Lin Su. A pesquisa apresenta um reator solar inovador que utiliza a bactéria Escherichia coli (E. coli) geneticamente alterada para converter CO₂ em energia, viabilizando uma produção mais ecológica de produtos químicos, plásticos e alimentos.
Este dispositivo integra uma célula solar orgânica, um eletrodo semicondutor, duas enzimas e a E. coli modificada em um único sistema. Ele realiza a conversão de CO₂ e água em biomassa viva, simulando o processo da fotossíntese sem depender de algas ou plantas. Essa tecnologia tem o potencial de substituir a indústria química convencional, que atualmente se baseia em combustíveis fósseis, conforme apontado por especialistas.
O reator solar é capaz de realizar três reações em um mesmo meio líquido. A luz solar é utilizada para dissociar a água em um eletrodo, liberando oxigênio que é essencial para as bactérias. Em outro eletrodo, uma enzima atua convertendo o CO₂ em formiato, um composto simples que armazena energia solar e serve como combustível para as bactérias. As E. coli consomem o formiato gerado, utilizam o oxigênio produzido e aproveitam essa energia para crescer utilizando o CO₂ presente no líquido.
O Dr. Lin Su destacou que um dos principais obstáculos enfrentados anteriormente era a liberação de íons metálicos tóxicos pela química solar, que prejudicava as bactérias. No entanto, o novo sistema garante que tanto o reator quanto as bactérias possam coexistir dentro do mesmo recipiente, utilizando exclusivamente luz solar, água e CO₂ para gerar biomassa viva de maneira segura. Embora ainda esteja em fase inicial com produção limitada e operação por períodos curtos, essa tecnologia apresenta um grande potencial.
A Dra. Celine Wing See Yeung da Universidade de Cambridge ressaltou que esse projeto é fruto de anos dedicados à pesquisa em biologia sintética e fotovoltaicos orgânicos. O Professor Ron Milo do Instituto Weizmann de Ciências enfatizou que essa integração é fundamental para desenvolver tecnologias sustentáveis e pode transformar profundamente a maneira como os alimentos são cultivados, contribuindo para economizar recursos como terra e água.
Publicada no Journal of the American Chemical Society, a pesquisa revela que associar absorvedores sintéticos de luz com microrganismos não fotossintéticos pode acelerar processos centrais da fotossíntese natural. Essa abordagem interdisciplinar abre novas possibilidades para criar produtos químicos de elevado valor por meio de sistemas semi-biológicos, promovendo assim uma fabricação mais sustentável.
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