Enzima que transforma ar em energia poderia abastecer pequenos dispositivos

Uma pesquisa recentemente publicada na revista Nature por cientistas da Austrália mostrou a descoberta de uma enzima chamada ‘Huc’, que pode transformar ar em energia. Ela utiliza pequenas quantidades de hidrogênio do ar para gerar uma corrente elétrica.

Liderados por Rhys Grinter, Ashleigh Kropp e Chris Greening, do Monash University Biomedicine Discovery Institute, em Melbourne, na Austrália, os cientistas fizeram sua pesquisa com base em uma enzima consumidora de hidrogênio proveniente de uma bactéria comum encontrada no solo.

Ashleigh Kropp (esquerda) e Rhys Grinter (direita).Fonte:  Fonte: Monash University 

O trabalho recente da equipe de pesquisadores mostrou que diversas bactérias utilizam o hidrogênio da atmosfera como fonte de energia em ambientes pobres em nutrientes para ajudá-las a sobreviver e crescer. “Não sabíamos como elas faziam isso, até agora!”, disse Greening.

A enzima Huc

A enzima recém-descoberta chamada Huc permite que a bactéria Mycobacterium smegmatis prospere em ambientes extremos e pobres em nutrientes, extraindo energia do hidrogênio atmosférico.

Conforme o microbiologista Rhys Grinter, ela pode conseguir alimentar pequenos dispositivos portáteis como sensores biométricos, relógios digitais e calculadoras, utilizando o ar. E, se a concentração de hidrogênio for maior, ela também pode gerar mais corrente elétrica, sendo uma potencial fonte de energia para dispositivos maiores como smartwatches, smartphones e até carros.

Mapa da estrutura atômica da enzima Huc (crédito: Rhys Grinter)Fonte:  Fonte: Monash University 

Para isolar a enzima, os cientistas utilizaram a cromatografia, técnica que separa os componentes de uma mistura e, ao enviarem elétrons para uma amostra congelada de Huc, eles também mapearam a estrutura atômica da enzima e seus caminhos elétricos.

Isso os permitiu descobrir que o sítio ativo de Huc contém íons de níquel e ferro que aprisionam as moléculas de hidrogênio e retiram seus elétrons, gerando então um fluxo de elétrons para produzir a corrente elétrica.

Outros experimentos também mostraram que a enzima pode sobreviver ao congelamento ou aquecimento de até 80 ºC (176 ºF), permanecer estável ao longo do tempo e consumir hidrogênio em concentrações muito baixas.

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“O Huc é extraordinariamente eficiente”, diz Rhys Grinter, principal autor do estudo. “Ao contrário de todas as outras enzimas e catalisadores químicos conhecidos, ele consome até mesmo hidrogênio abaixo dos níveis atmosféricos — apenas 0,00005% do ar que respiramos.”

Com o desenvolvimento da pesquisa, Grinter afirma que a tecnologia baseada em Huc deve conseguir fornecer uma fonte de energia limpa com preços competitivos. É uma grande descoberta para o campo da ciência.