ANNO 16 n° 267
Bastoncelli che comunicano con i pili
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Dai batteri l'energia del futuro
Alcuni microrganismi si comportano
da minuscole centrali elettriche

di Giovanna Bianconi

 

Una famosa pubblicità mostrava persone che accendevano lampadine ed ogni genere di elettrodomestico infilando semplicemente la presa nella sabbia. Come spesso accade, la fantasia è stata raggiunta dalla realtà, o quasi. Recentemente gli scienziati hanno scoperto che alcuni microrganismi si comportano da minuscole centrali elettriche, e li hanno chiamati “batteri elettrogenici”.

Forse non tutti sanno che i batteri sono gli organismi viventi più diffusi sul nostro pianeta, e riescono a crescere in qualsiasi tipo di ambiente naturale o artificiale, anche in condizioni ritenute estreme. Persino dentro di noi ci sono miliardi di cellule batteriche, e questo fa sì che il nostro organismo funzioni a dovere. Ben diversi dai virus che tanto temiamo, sono spesso utili per l’uomo perché regolano numerosi fenomeni biologici.

Da tempo immemorabile si fanno il pane, la birra, il vino, lo yogurt, i formaggi e molte altre cose con i microrganismi, ma non tutti sono a conoscenza che quei “fermenti” in realtà sono batteri o lieviti. Recentemente l’uomo ha imparato ad utilizzarli in processi industriali molto più fini, dalla produzione di bioetanolo alla sintesi di aromi, enzimi e varie sostanze farmaceutiche.

Se pensiamo a questo, immaginare che in futuro potremo produrre anche energia su vasta scala non è così fantascientifico. Per adesso la produzione di bioelettricità avviene in piccola scala, grazie alle particolari caratteristiche di alcuni batteri che in natura vivono soprattutto nel suolo e nei sedimenti marini privi di ossigeno. In laboratorio essi riescono a trasferire gli elettroni all’esterno della cellula in presenza di sostanza organica e di un accettore di elettroni (grafite, fibra di carbonio, alluminio, ecc.).

Per utilizzare i batteri elettrogenici recentemente sono state sviluppate e messe a punto vere e proprie batterie biologiche, dette Microbial Fuel Cells (MFC). Purtroppo la tecnologia è ancora in fase sperimentale e lontana dall’essere competitiva sul mercato come alternativa ai combustibili fossili o altre fonti di energia. I principali limiti delle MFC sono infatti in massima parte di natura microbiologica, perché ancora si conosce ben poco dei processi molecolari e genetici che sono alla base dell’elettrogenicità.

A questo punto quindi il ruolo della ricerca è ancora una volta fondamentale per capire i meccanismi della natura e volgerli a vantaggio dell’uomo. Questa sfida è stata raccolta dal gruppo di studio del Prof. Canganella dell’Università della Tuscia, che insieme al Prof. Fani dell’Università di Firenze, il Dott. Stefano Mocali del CRA (Consiglio per la Ricerca e la sperimentazione in Agricoltura) di Firenze e la Prof.ssa Anna Benedetti del CRA di Roma, ha partecipato alla realizzazione del progetto BEM (BioElettricità Microbica), finanziato dal Ministero delle Politiche Agricole, Alimentari e Forestali.

Solo da qualche anno è stata intrapresa la strada delle prime applicazioni in piccoli generatori da laboratorio. Poi verranno piccole centrali produttive, e nel prossimo futuro si andrà verso le sperimentazioni su scala industriale. Quando arriveranno i primi frutti le ricadute positive non saranno solo per il mondo industrializzato: le nuove centrali saranno modulari e potranno essere adattate alle realtà di piccole comunità, persino a sperduti villaggi africani. Così si consentirà da un lato di risolvere il problema della degradazione della sostanza organica di scarto, e dall’altro di produrre energia in modo sostenibile.

Non è un caso che molti Paesi stiano investendo importanti risorse in questo settore. Il sogno di produrre energia pulita, a basso costo e rinnovabile a partire da qualsiasi biomassa di scarto è finalmente più vicino?




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