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All’Università di Parma sperimentano l’idrogeno biologico

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Matteo Tegoni

Il progetto è piaciuto al Ministero della Transizione Ecologica che ha assegnato due milioni di euro nell’ambito del PNRR al team coordinato da Matteo Tegoni, docente del Dipartimento di Scienze Chimiche, della Vita e della Sostenibilità Ambientale dell’Università di Parma. L’obiettivo è mettere a punto un sistema prototipo per la produzione di idrogeno in colture di batteri. Avrà durata di 36 mesi, dal 1° gennaio 2023 al 31 dicembre 2025. Oltre al coordinatore Matteo Tegoni partecipano al progetto i docenti Giovanni Maestri, Angelo Bolchi e Anna Torelli.

Si sa che in natura l’idrogeno molecolare viene prodotto e usato dai batteri, utilizzando metalloproteine (idrogenasi). L’energia richiesta per produrre idrogeno viene fornita da sostanze ad alto contenuto energetico, a loro volta prodotte da organismi fotosintetici (batteri, alghe, piante) utilizzando l’energia solare attraverso il processo di fotosintesi.

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Idrogeno green da enzimi artificiali, batteri e sole

L’ingegnerizzazione di proteine, spiegano i ricercatori,  consente di creare metalloenzimi completamente artificiali. Sia mediante riprogettazione di proteine esistenti sia tramite sintesi de novo di sistemi proteici con attività catalitica desiderata. Questo progetto , quindi, vuole realizzare un enzima artificiale per la produzione fotocatalitica verde e pulita di idrogeno secondo i principi dell’“imparare dalla Natura”.

Prevede lo sviluppo, test in vitro ed evoluzione di un enzima fotocatalitico: quello che si cercherà di fare sarà insegnare a una proteina a operare secondo nuove funzioni. L’energia luminosa immagazzinata dai batteri attraverso il processo di fotosintesi sarà utilizzata per la produzione di idrogeno gas. L’obiettivo finale sarà la messa a punto di un sistema prototipo per la produzione di idrogeno in colture di batteri fotosintetici. Come dicevamo all’inizio, appunto, senza sorgenti fossili di energia (carbone, petrolio) o energia elettrica.

Elaborato nell’ambito del Progetto di Eccellenza dell’Università di Parma dal 2018 al 2022, il progetto dell’ idrogeno biologico mette insieme competenze trasversali quali progettazione di proteine, chimica bioinorganica, organica, catalisi e fotochimica, biologia molecolare e botanica.

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Phoenix
Vesper
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1 COMMENTO

  1. La ricerca è interessantissima.
    Non si può commentare diversamente per totale mancanza di ulteriori informazioni che allo stato attuale semplicemente non ci sono, dato che la sperimentazione è appena iniziata.
    Potrebbe diventare interessante se rispettasse i seguenti requisiti:
    – resa al MQ decisamente competitiva con il fotovoltaico (tenendo conto, ovviamente, che per ogni MWH fotovoltaico prodotto potrei derivarne circa 1/6 per elettrolisi di idrogeno, ma ho inquinamento per la produzione dei pannelli che devo riassorbire)
    – costo al MQ competitivo con i pannelli (ovviamente questi batteri devono stare in contenitori sigillati dato che produrrebbero idrogeno che deve essere catturato e il tutto deve probabilmente essere climatizzato all’interno di un certo range termico)
    – scalabilità (un fotovoltaico posso metterlo dove voglio, sostanzialmente, mentre un impianto che produce idrogeno deve necessariamente avere impianto di stoccaggio locale)
    – limite sul tipo di energia prodotta, che è solo metano (un fotovoltaico mi produce energia elettrica diretta, posso usarla per fare ciò che voglio, idrogeno compreso)
    – tempistica di industrializzazione, se saranno pronti fra 20 anni…

    Comunque è bello che la ricerca proceda in tutte le direzioni, se anche non potesse avere diffusione di massa, si tratta sempre di una soluzione che magari localmente potrebbero avere concretezza.

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