Gli scienziati dell’Università di Córdoba hanno sviluppato una batteria innovativa utilizzando l’emoglobina dei globuli rossi come catalizzatore, che ha dimostrato di funzionare per 20-30 giorni.
Gli scienziati dell’Università di Córdoba in Spagna hanno trovato un modo per incorporare l’emoglobina – il componente chiave dei globuli rossi – in una batteria, creando un prototipo che ha continuato a funzionare per 20-30 giorni.
Le batterie allo zinco-aria sono una delle alternative più sostenibili alle onnipresenti batterie al litio che alimentano già tutto, dai laptop ai veicoli elettrici. Funzionano attraverso una reazione chimica chiamata reazione di riduzione dell’ossigeno. Mentre l’aria viene aspirata nella batteria, l’ossigeno viene ridotto a acqua al catodo (l’estremità positiva), rilasciando elettrodi che ossidano lo zinco all’anodo (estremità negativa).
Per mantenere in corso quella reazione, è necessario un buon catalizzatore, con alcune proprietà molto specifiche. Proprietà che gli studiosi hanno scoperto che l’emoglobina possiede. “Per essere un buon catalizzatore nella reazione di riduzione dell’ossigeno, il catalizzatore deve avere due proprietà: deve essere in grado di assorbire rapidamente le molecole di ossigeno e formare facilmente molecole di acqua”, ha spiegato l’autore principale Manuel Cano Luna in una affermazione. “E l’emoglobina soddisfa questi requisiti.”
Le cellule rosse del sangue conferiscono sia il loro caratteristico colore che la loro capacità di trasportare l’ossigeno. È fondamentale per il funzionamento del nostro corpo, e si è rivelato anche molto impressionante nella batteria: appena 0,165 milligrammi di emoglobina l’hanno mantenuta in vita per 20-30 giorni. L’emoglobina è la proteina che conferisce ai globuli rossi sia il loro caratteristico colore che la loro capacità di trasportare l’ossigeno.
Gli studiosi affermano che l’utilizzo di un catalizzatore biocompatibile come questo potrebbe essere fondamentale se queste batterie dovessero essere utilizzate in dispositivi impiantati all’interno del corpo, come i pacemaker. La batteria funziona a pH 7,4, che è molto simile al pH del sangue. Le possibilità potrebbero estendersi anche oltre gli esseri umani, poiché analoghi dell’emoglobina sono presenti in molti mammiferi.
Tuttavia, ci sono ancora alcune cose da perfezionare. Il problema più grande al momento è che il prototipo non è ricaricabile, quindi il team sta cercando una proteina che potrebbe essere in grado di trasformare l’acqua nuovamente in ossigeno e avviare nuovamente il ciclo di reazione dall’inizio. Il fatto che abbia bisogno di ossigeno è un’altra limitazione, il che significa che questo tipo di batterie non sarà utilizzabile per applicazioni nello spazio.
Ma è comunque una possibilità affascinante. Lo stoccaggio dell’energia rimane un ostacolo importante nella ricerca dell’umanità verso un futuro più sostenibile. Le batterie stanno migliorando continuamente. Sebbene le batterie al litio siano indubbiamente una parte importante di questa storia, le problematiche legate all’estrazione di abbastanza litio e ai rifiuti che generano significano che ci sono spazi per altre opzioni.
Una batteria biocompatibile a base di emoglobina potrebbe essere proprio una di queste.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Energy & Fuels.
