Anidride carbonica: sviluppato un modo per assorbire CO2 più velocemente delle piante

L’anidride carbonica è assorbita dalle piante tramite il processo della fotosintesi che trasforma il diossido di carbonio, dopo una serie di cicli, in diverse sostanze organiche. È un processo lento e che arriva al massimo alla sintesi del 25 per cento di tutto il CO2 presente in atmosfera. Gli scienziati del Max Plank Institute sono partiti dalla fotosintesi per realizzare un procedimento analogo, ma più veloce ed efficiente.

Per ora la sperimentazione ha avuto successo solo in vitro, per poter vedere la fotosintesi sintetica in funzione su larga scala occorreranno ancora tanti esperimenti e tanto tempo, ma una nuova strada sulla riduzione dell’anidride carbonica sembra essere stata aperta e promette bene.

La ricerca

Lo studio condotto dai ricercatori tedeschi, guidati da Tobias Erb, si è concentrato sullo sviluppo di un sistema di sintesi per incorporare la CO2 in composti organici – chiamata fissazione del carbonio, è la seconda parte della fotosintesi clorofilliana, anche detta fase oscura – risultata notevolmente più veloce rispetto al metodo naturale e anche energeticamente efficiente.

Quando le piante assorbono carbonio durante quello che è conosciuto come ciclo di Calvin – la seconda fase della fotosintesi – un enzima chiamato RuBisCO (Ribulosio Bisfosfato Carbossilasi/Ossigenasi) aiuta a catalizzare la reazione che trasforma CO2 in glucosio, che le piante usano come fonte di energia.

Lo svantaggio di questo sistema, secondo Tobias Erb, è che il RuBisCO non è esattamente veloce, di conseguenza rallenta l’intero processo. Per realizzare un sistema artificiale migliore, la squadra di Erb ha setacciato una biblioteca di circa 40.000 enzimi noti in natura. “Alcuni enzimi si trovano nel corpo umano e nei batteri intestinali“, dice Erb, mentre altri sono stati ricavati “da piante e microbi che vivono negli oceani e sulla superficie delle piante“.

Da questo catalogo enorme, i ricercatori hanno finito per identificare 17 differenti enzimi provenienti da 9 diversi organismi e progettati un nuovo sistema di 11 passi che ricrea efficacemente il ciclo di Calvin, ma con risultati superiori. Questi enzimi, che appartengono a un gruppo chiamato ECR, potrebbero aprire la strada a un nuovo tipo di sistema organico di cattura del carbonio che è potenzialmente molto più efficace rispetto alla fotosintesi naturale.

ECR sono enzimi sovralimentati in grado di fissare la CO2 al ritmo di quasi 20 volte più velocemente dell’enzima diffuso in natura, il RuBisCo, che svolge il lavoro pesante nella fotosintesi“, ha detto Erb in un comunicato stampa. Dato che il processo è stato sperimentato solo in una provetta è troppo presto per dire quanto più veloce possa essere il sistema nel mondo reale.

Applicazione nel mondo reale

Erb stima che potrebbe essere fino a due o tre volte più veloce del lavoro svolto dalle piante, ma riconosce che al momento è una semplice speculazione fino a quando non saranno svolte altre ricerche. Ma se gli scienziati possono capire come incorporare questo ciclo sintetico di fissazione del carbonio nelle piante o in qualche altro tipo di organismo vivente in grado di assorbire CO2, potrebbe, un giorno, essere di grande aiuto nella rimozione di queste molecole che trattengono il calore nel nostro ambiente.

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