L’hidrogen és l’element més abundant de la Terra. No obstant això, no es troba només al planeta, sinó combinat per formar aigua o hidrocarburs com el gas natural. Aquest últim és la principal font de l’hidrogen que s’utilitza hui com a combustible, però el procés genera contaminants. El repte és obtindre hidrogen ‘verd’, l’obtenció del qual siga neta. Així, un equip de l’Institut de Biologia Integrativa de Sistemes (I²SysBio), centre mixt de la Universitat de València (UV) i el Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC), ha iniciat un projecte per demostrar que bacteris modificats genèticament són capaços de produir hidrogen, a partir d’aigua del mar i residual, amb la mateixa eficàcia que altres processos no contaminants.

L’hidrogen verd és un dels vectors clau per a la descarbonització del planeta. Actualment s’obté per electròlisi de l’aigua, en separar-ne els components mitjançant un corrent elèctric produït per energia solar. Tot i això, dels 70 milions de tones d’hidrogen que es consumeixen, menys de l’1% s’obté d’aquesta manera. La majoria de l’hidrogen que es consumeix és gris, es produeix a partir del gas natural i genera 830 milions de tones de diòxid de carboni per any.

En aquest context, l’equip de Biologia Sintètica De Novo de l’I2SysBio, liderat pel científic Alfonso Jaramillo Rosales, acaba d’iniciar un projecte de recerca finançat amb 4,2 milions d’euros pel Consell Europeu d'Innovació (EIC) dins del programa Pathfinder, que dona suport a l’exploració d’idees audaces per obtindre tecnologies noves. Amb ell pretén aportar una solució diferent de la producció d’hidrogen verd utilitzant el mecanisme que sustenta la vida al planeta: la fotosíntesi. “La idea és dissenyar nous gens en bacteris per transformar l’energia solar en hidrogen, cosa que no passa a la natura”, explica Jaramillo.

“La nostra solució es basa a redissenyar els gens de la fotosíntesi en els bacteris fotosintètics més estudiats (Synechocystis) perquè siguen capaços de crear un entorn anaeròbic adequat a la producció d’hidrogen amb hidrogenases de les algues”, revela Jaramillo. “Això requereix tant introduir els gens d’hidrogenases de les algues com modificar els gens existents dels bacteris per minimitzar els electrons que es destinen al metabolisme. A més, a aquests bacteris s’hi afegeixen gens que els permetran tolerar l’aigua salada i residual, per la qual cosa no utilitzem aigua potable en el procés”, destaca el científic.

Mètode més barat per a obtindre hidrogen verd

L’objectiu del projecte és també construir una planta industrial d’un nou tipus de panells solars consistents en bioreactors de 1.500 litres d’aigua allotjant els bacteris modificats genèticament. El projecte, que té una durada de 5 anys a partir de l’octubre del 2022, compta amb la col·laboració d’investigadors de la Universitat d’Uppsala (Suècia), Porto (Portugal) i del Consell Nacional de la Investigació (CNR) de Florència (Itàlia). També hi participen empreses dels Països Baixos i Nàpols, on es fabricaran els bioreactors.

L’equip pretén desenvolupar una tecnologia capaç d’igualar el cost de produir hidrogen verd pel mètode actual d’electròlisi d’aigua mitjançant panells solars fotovoltaics. Segons la seua opinió, aquest sistema de bioreactors amb bacteris modificats genèticament serà una altra forma competitiva de generar hidrogen verd, escalable i amb menys cost, fins a 10 vegades menys que els mètodes utilitzats hui dia.

Més informació:

https://eic.ec.europa.eu/system/files/2022-04/PATHFINDER%20CHALLENGES%202021%20list%20of%20mailnlisted%20proposals-fv2.pdf

https://de-novo-sb.csic.es/

https://photosynh2.org