El aumento de los gases de efecto invernadero y la crisis climática resultante están llevando a los científicos a pensar de manera innovadora cuando se trata de secuestrar dióxido de carbono. Los investigadores han creado una pintura que contiene cianobacterias vivas que producen oxígeno y capturan dióxido de carbono y también son resistentes a ambientes extremos, lo que significa que la nueva pintura podría usarse en una variedad de áreas, incluido el espacio exterior.
Ya hemos visto que se proponen cianobacterias, o algas verdiazules, como componentes básicos de nuevos materiales verdes debido a sus propiedades fotosintéticas.
Las cianobacterias fijan dióxido de carbono mediante la fotosíntesis y lo convierten en compuestos orgánicos. Pueden realizar la fotosíntesis de manera eficiente incluso en ambientes hostiles. Además, crecen rápidamente y en la mayoría de los casos pueden modificarse genéticamente.
Investigadores de la Universidad de Surrey en el Reino Unido han desarrollado una pintura a base de agua que produce oxígeno y absorbe dióxido de carbono, que contiene un tipo de cianobacterias, a la que llaman 'pintura verde viva'.
Suzie Hingley-Wilson, autora correspondiente del estudio, dijo: "Con el aumento de los gases de efecto invernadero en la atmósfera, especialmente el dióxido de carbono, y las preocupaciones sobre la escasez de agua debido al aumento de las temperaturas globales, necesitamos materiales innovadores, respetuosos con el medio ambiente y sostenibles. Los biorrecubrimientos (o 'recubrimientos vivos') mecánicamente robustos y listos para usar pueden ayudar a enfrentar estos desafíos al reducir el consumo de agua en el proceso del biorreactor que a menudo consume mucha agua".
Los investigadores se propusieron inmovilizar cianobacterias metabólicamente activas en una capa porosa pero mecánicamente rígida, permitiéndoles fijar carbono y producir oxígeno. Compararon tres tipos de cianobacterias y descubrieron que Chroococcidiopsiscubana tenía el mejor rendimiento. C. cubana es una cepa "extremófila", lo que significa que puede soportar temperaturas y pH extremos, altas concentraciones de sal, ambientes áridos y radiación.
El proceso de investigación es relativamente simple. Los investigadores inmovilizaron las cianobacterias en un biorecubrimiento hecho de partículas de polímero en agua, que luego se secó y rehidrató por completo. Descubrieron que, en comparación con otras especies utilizadas, Chroococcidiopsis seguía siendo viable y su producción de oxígeno aumentaba constantemente, alcanzando un máximo de 0,4 gramos de oxígeno por gramo de biomasa por día. Un mes de mediciones continuas de oxígeno disuelto no mostraron signos de disminución de su actividad. Estimaron que la captura de carbono fue de 0,31 gramos de dióxido de carbono por gramo de biomasa por día.
Los investigadores dicen que sus resultados sugieren que las cianobacterias extremófilas son candidatas ideales para biorevestimientos y otras biotecnologías, incluso en el espacio exterior.
Simone Krings, primera autora del estudio, afirma: "Las cianobacterias fotosintéticas tienen una extraordinaria capacidad para sobrevivir en entornos extremos, como la sequía y los altos niveles de radiación ultravioleta. Esto las convierte en candidatas potenciales para la colonización de Marte".
Las investigaciones futuras se centrarán en optimizar el uso de esta cepa de cianobacterias como biorecubrimiento.
La investigación fue publicada en la revista Microbiology Spectrum.