Batteri per produrre carburante per l’aviazione

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Per carburanti per l’aviazione si intende tutta quella serie di prodotti, derivanti dalla distillazione frazionata del petrolio, utilizzati per alimentare i velivoli. Il carburante o il componente maggiormente utilizzato per questo scopo al momento è il cherosene che come tutti i prodotti di natura fossile è destinato a scarseggiare sempre di più fino ad esaurirsi completamente; ed è per questo che, come avrete spesso sentito, è molto importante riuscire a trovare delle sostanze alternative che siano il più efficienti e il più sostenibili possibile.

Proprio riguardo a questo argomento il 30 Giugno di quest’anno è uscito sulla rivista Joule un articolo scritto dai ricercatori del Lawrence Berkeley Lab dove si può leggere di un metodo per produrre un carburante alternativo per l’aviazione attraverso l’ottenimento di una molecola molto singolare prodotta dal metabolismo di batteri che si trovano comunemente sul suolo.

Ma partiamo dalle basi ponendoci una domanda- Che caratteristiche deve avere una molecola per essere utilizzata come carburante ?

Bhè prima di tutto è necessario che questa abbia una temperatura di innesco della combustione non proibitiva e in più quando questa inizia è importante liberi più energia possibile. Energia che verrà poi convertita in movimento (più precisamente in energia meccanica) dal motore .

Entrando invece nello specifico la molecola studiata dagli scienziati del Lawrence Berkeley Lab è una sostanza chiamata Jawsamycin (probabilmente Jawsamicina in italiano) in onore al film Jaws (lo Squalo) data la sua singolare struttura che ricorda proprio un’arcata dentale di squalo. Tale molecola viene normalmente prodotta dal metabolismo di batteri chiamati streptomyces demolendo il glucosio e gli amminoacidi assorbiti in frammenti che poi vengono “riassemblati” per formare tramite l’ausilio di determinati enzimi la sostanza in esame.

Ma come mai questa Jawsamycin è così interessante come possibile carburante ?

Come detto prima per essere un buon carburante una sostanza deve liberare una grande quantità di energia quando bruciata e in virtù della sua struttura, per la precisione grazie ai “denti” (ovvero ai ciclopropani) che la compongono, questa molecola è in grado di assolvere a questo ruolo molto efficientemente. Se vi state chiedendo il perché la risposta è la seguente:

In chimica (ma in scienze naturali in generale) quando per generare un sistema è necessario fornire molta energia ai costituenti, solitamente “rompere” il sistema, ovvero in questo caso la molecola, libera molta energia a sua volta. Per semplificare molto la comprensione immaginate che i “denti” siano come una sorta di molle compresse che quando rilasciate, grazie alla combustione, liberano l’energia immagazzinata dalla compressione stessa.

Come spiega Pablo Cruz-Morales, l’autore principale dell’articolo, il prodotto ha bisogno di essere trattato per poter raggiungere un’adeguata temperatura di innesco ma una volta partita la combustione questa dovrebbe essere in grado di mandare perfino un razzo nello spazio.

sempre Cruz-Morales, dati i promettenti risultati della ricerca, spera che il suo team insieme ai ricercatori del dipartimento per l’energia siano in grado un giorno di portare il processo su scala industriale in modo che il loro carburante alternativo possa essere utilizzato al più presto per i velivoli e non possiamo che dargli ragione dato che come potete bene immaginare e come accennato a inizio articolo, prima o poi inevitabilmente le risorse fossili finiranno.

Vi lascio come sempre i riferimenti alle fonti utilizzate e all’articolo originale:

  1. https://phys.org/news/2022-06-bacteria-unusual-triangular-molecule-jet.html
  2. Jay D. Keasling, Biosynthesis of polycyclopropanated high energy biofuels, Joule (2022).  DOI: 10.1016/j.joule.2022.05.011www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(22)00238-0

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