O mesmo espinafre que Popeye tem sua forçamantido o potencial de inaugurar um novo tipo de energia limpa, em particular, para a sua capacidade para converter a luz solar em uma alternativa, combustível limpo e eficiente.
Yulia Pushkar, professor de física na Universidade de Purdue e sua equipe, uma equipe internacional de pesquisadores estão usando espinafre para estudar como as proteínas estão envolvidos na fotossíntese, o processo pelo qual folha da planta verde converter a energia do sol hidratos de carbono utilizada para alimentar os processos celulares.
“As proteínas que estudamos são parte da já construída, capaz de converter energia solar em energia química com eficiência inigualável de 60 por cento sistema mais eficiente”, disse Pushkar.”Compreender este sistema é essencial para a pesquisa de energia alternativa”, com o objetivo final de criar uma fotossíntese artificial.
Durante a fotossíntese, as plantas usam a energia solar para converter dióxido de carbono e água em carboidratos, armazenar oxigênio e hidrogênio. Portanto, uma fotossíntese artificial pode permitir a conversão de energia solar em combustíveis renováveis à base de hidrogênio.
Obtenção de energia como o hidrogénio por membranas espinafre obtido
Pushkar laboratório, os alunos desenhar um complexo de proteínas (chamado fotossistema II) espinafre eles compram no supermercado. É um processo complicado que ocorre ao longo de dois dias em uma sala especialmente construída mantendo amostras de espinafre frio e segura a partir da luz. Uma vez que as proteínas são cuidadosamente extraída, cientistas excitada por um laser, gravação mudanças na configuração electrónica das moléculas.
“Essas proteínas necessitam de luz para trabalhar, de modo que o laser age como o sol neste experimento”, disse Pushkar. “Uma vez que as proteínas começam a função, usamos técnicas avançadas tais como a espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica e raios-X para ver como a estrutura eletrônica de moléculas muda com o tempo, como eles executam suas funções.”
Fotossistema II está envolvido no mecanismo fotossintético que divide as moléculas de água em oxigênio, prótons e elétrons. Durante este processo, uma parte do complexo de proteína, chamada de “ciclos complexos em evolução de oxigénio” através de cinco estados da saída quatro elétrons. Os resultados deste estudo foram publicados recentemente na revista Nature.
Para descobrir em detalhes os processos moleculares que ocorrem “, o truque é usar o mais poderoso raio-X do mundo o laser, chamado LCLS, localizado no Accelerator Laboratory SLAC” em Stanford, Califórnia.
Enquanto cristalografia de raios-X revela mudanças estruturais, que não fornecem detalhes de como a configuração de elétrons evolui ao longo do tempo, a equipe de Purdue usaram uma técnica chamada de ressonância paramagnética eletrônica para, em Pushkar, revelar as configurações eletrônicas de moléculas .”As configurações eletrônicas são usadas para confirmar em que fase está o processo de Fotossistema II em um determinado momento”, disse ele. “Esta informação é um tipo de selo que marca o tempo e sem que nossa equipe não tinha sido capaz de fazer mudanças estruturais no contexto.”
Fonte: Universidade de Purdue
