Home Eco Lifestyle Dai fotoni, attraverso le proteine verdi, per arrivare alla Sostenibilità: il progetto...

Dai fotoni, attraverso le proteine verdi, per arrivare alla Sostenibilità: il progetto GrInSun

pubblicato il: - ultima modifica: 3 Giugno 2022
progetto grinsun
Immagine da Depositphotos

A Verona i ricercatori dell’Università – coordinati dal professor Roberto Bassi – studiano il modo di produrre energia rinnovabile attraverso l’opera di organismi autotrofi che si nutrono di fotoni.

Fiat lux… e luce fu, con la conseguente nascita della vita sul nostro Pianeta. Fin dai primi momenti in cui la vita comparve sulla Terra, milioni di anni fa, piante e alghe unicellulari – organismi definiti autotrofi, ovvero che possono alimentarsi elaborando cibi inorganici attraverso energia – si sono nutriti esclusivamente dell’energia solare, dei suoi fotoni.

Gli organismi autotrofi rappresentano più dell’80% della massa vivente sul nostro Pianeta.

Partendo da questo dato di fatto, la ricerca GrInSun, coordinata da Roberto Bassi, docente di Fisiologia vegetale nel dipartimento di Biotecnologie dell’università di Verona, finanziata con un Erc Advanced Grant da 2,5 milioni di euro, cerca il modo per sfruttare il potere di questa energia verde come fonte di cibo e di biocombustibili.

Sembra facile, ma la luce solare, nonostante sia disponibile in abbondanza, ha caratteristiche che ne rendono problematico l’uso da parte degli esseri viventi.

La luce solare è disponibile in abbondanza, ma le sue caratteristiche ne rendono problematico l’uso: la sua intensità è estremamente variabile, dipendendo dall’ora del giorno, dalla latitudine e dalla stagione o, semplicemente, dall’ombreggiamento da parte di altre foglie o delle nuvole” spiega Bassi.

Questo “rende il rifornimento di energia limitante per la crescita o, al contrario, eccessivo, con il pericolo di mandare fuorigiri il motore metabolico che produce il nostro cibo e i combustibili.

Sebbene la rivoluzione verde della genetica nell’ultimo secolo abbia migliorato la produttività delle colture, il processo fotosintetico è finora stato considerato troppo complesso per poterlo cambiare con cognizione di causa.

Quindi, l’efficienza fotosintetica è rimasta invariata nelle attuali piante coltivate nonostante sia la componente principale della produttività delle piante” conclude il professore.

Gli obiettivi della ricerca GrInSun

Trovare il meccanismo per sfruttare il potenziale energetico dei fotoni attraverso questi organismi capaci di elaborarli poterebbe notevoli vantaggi alla Sostenibilità.

La riserva di biodiversità genetica, evolutasi nel corso dei millenni per permettere alle piante e alle alghe di sopravvivere alle condizioni avverse e riprodursi, non è ancora stata sfruttata ma può essere esplorata per ingegnerizzare le colture sia per la produttività che per la sostenibilità ambientale.

Per questo motivo il progetto GrinSun – Harvesting Light for Life. Green Proteins at the Interface between Sun Energy and Biosphere sta studiando il funzionamento delle proteine verdi che raccolgono l’energia del sole e la rendono utilizzabile.

Questo avverrà attraverso diverse strategie: per prima cosa verrà identificata la funzione di ciascuna delle proteine verdi in modo da poterle assortire geneticamente per realizzare piante coltivate più produttive e resistenti alle condizioni ambientali avverse.

Oltre a essere più produttive, tali piante saranno anche in grado di abbassare la temperatura del Pianeta. Infatti, le nuove piante così prodotte saranno di colore verde chiaro. Una superfice più chiara del pianeta rifletterà in misura maggiore la luce del sole.

Le colture agrarie coprono circa il 30% delle terre emerse e assorbono una grande quantità energia luminosa che per il 95% viene dissipata in calore. Le piante verde chiaro emetteranno meno calore e abbasseranno la temperatura terrestre pur senza perdere in produttività” continua Bassi.

Attraverso la comprensione genetica delle proteine verdi si potrà tradurre la loro logica di funzionamento e quindi saremo in grado di fabbricarne di nuove, con caratteristiche migliorate per riportare la Terra in equilibrio climatico.

L’efficienza di queste proteine nel raccogliere i fotoni e regolare il trasferimento dell’energia – conclude il professor Bassiè fondamentale per la crescita delle piante, sia spontanee che coltivate. Le ricerche condotte nei laboratori dell’università di Verona negli ultimi anni hanno mostrato che ciascuna delle proteine verdi presenti negli organismi autotrofi, chiamate Lhc, contribuisce in maniera specifica al processo fotosintetico ed è, quindi, possibile modulare la composizione genica per migliorare l’efficienza delle piante e la resistenza in condizioni ambientali specifiche“.

A cosa potrebbero portare le conclusioni del progetto GrInSun? Si potrà arrivare alla creazione di varietà di piante coltivate e di alghe unicellulari che si adattino a diverse condizioni di produzione in serra o all’aperto, a diverse latitudini e altitudini, con un rendimento superiore nella produzione di cibo e combustibili biologici.

Oppure, le proteine verdi ingegnerizzate potranno essere utilizzate per la costruzione di pannelli solari ecologici, i cui materiali saranno completamente riciclabili.

Condividi: