La scoperta della nuova specie sui pannelli solari
Una nuova specie batterica è stata scoperta ed isolata dalla superficie dei pannelli solari installati nell’Arboretum Arnold dell’Università di Harvard (Fig. 1), a Cambridge, nel Massachusetts, nell’area metropolitana della città di Boston.
L’autrice di questa scoperta, caratterizzata da importanti risvolti scientifici e tecnologici, è stata la studentessa dell’Università di Valencia, Kristie Tanner, durante il suo soggiorno di ricerca di tre mesi presso l’Università di Harvard.
Questo nuovo batterio, denominato Sphingomonas solaris, sembra essersi adattato a vivere nel particolare ambiente della superficie dei pannelli solari caratterizzata da un elevato irraggiamento solare, alte temperature e, soprattutto, dalle variazioni, anche significative, della temperatura.
Le caratteristiche di Sphingomonas solaris
Sphingomonas solaris è un batterio Gram-negativo a forma di bastoncello caratterizzato da una colorazione giallo/arancione (Fig. 2). Quest’ultima è dovuta alla produzione di carotenoidi che fungono da molecole antenna per l’assorbimento della luce solare e per il suo utilizzo come fonte di energia.
Il batterio sembra essersi evoluto per sopravvivere ad un ambiente non particolarmente idoneo alla vita in quanto è caratterizzato da pochi nutrienti e da una scarsa presenza di acqua, in aggiunta all’elevata temperatura raggiunta nei momenti di massimo irraggiamento dei pannelli solari.
La descrizione dettagliata di questa nuova specie è stata pubblicata sulla rivista scientifica “International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology”.
Ecosistemi artificiali e forme di vita estremofile
La scoperta di questa nuova specie batterica rappresenta l’ennesima dimostrazione dell’intimo connubio tra microbiologia ed antropizzazione. Come noto, gli esseri umani possono modificare significativamente gli ambienti, soprattutto con l’urbanizzazione. Ciò, talvolta, determina la creazione di ecosistemi “artificiali” che possono ospitare forme di vita comuni e/o estremofile.
D’altronde in una natura in cui esistono, da un lato, batteri che vivono sotto i ghiacci dell’antartico e dall’altro, microrganismi in grado di sopravvivere nei deserti aridi e caldissimi, non dovrebbe sorprenderci la scoperta di batteri in grado di crescere sulla superficie dei pannelli solari.
Le potenzialità della scoperta: la cella solare biogenica
Una cella solare o cella fotovoltaica (Fig. 3) è un dispositivo elettronico in grado di convertire l’energia incidente della luce direttamente in elettricità tramite l’effetto fotovoltaico. Le celle solari sono gli elementi costitutivi dei moduli fotovoltaici, anche noti come pannelli solari, che ad oggi rappresentano una delle tecnologie più studiate per la produzione di energia pulita.
Tuttavia, alcuni dei limiti principali di tale tecnologia sono rappresentati dall’elevata necessità di spazio, dalla limitata percentuale di conversione dell’energia solare in energia elettrica e dalla dipendenza dell’esposizione dei pannelli solari alla luce solare (dipendenza dalle condizioni meteorologiche).
Per far fronte a queste problematiche un’idea innovativa, già studiata da alcuni ricercatori del dipartimento di Ingegneria Chimica e Biologica dell’Università British Columbia (UBC), guidati dal Prof. Vikramaditya Yadav, consiste nella realizzazione di una cella solare biogenica, ossia un’unità fotovoltaica basata su materiale biologico.
L’innovazione tecnologica si basa sull’utilizzo di cellule batteriche in grado di alimentare direttamente il fotovoltaico. In questo modo si potrebbero ottenere celle con un’impressionante densità di corrente e in grado di funzionare anche in presenza di una bassa intensità di luce.
Sphingomonas solaris potrebbe rivelarsi quel batterio perfetto per l’aumento dell’efficienza e della sostenibilità economica di uno dei sistemi più promettenti di produzione dell’energia pulita del futuro!
Nicola Di Fidio
Sitografia:
- Angela Paterno (4 agosto 2020, Notiziescientifiche.it). Scoperto nuovo batterio specializzatosi a vivere sui pannelli solari. Estrapolato da:https://notiziescientifiche.it/scoperto-nuovo-batterio-specializzatosi-a-vivere-sui-pannelli-solari/
- Harvard University (3 agosto 2020, ScienceBlog). New Species In An Urban Ecosystem (Read: Solar Panel). Estrapolato da: https://scienceblog.com/517712/new-species-in-an-urban-ecosystem-read-solar-panel/
- Alvin Powell (4 agosto 2020, phys.org). Never-before-seen bacterium found at Arnold Arboretum. Estrapolato da: https://phys.org/news/2020-08-never-before-seen-bacterium-arnold-arboretum.html
- Nicola Di Fidio (18 luglio 2018, Microbiologia Italia). Grazie a batteri geneticamente modificati in arrivo celle solari biogeniche più efficienti. Estrapolato da: https://www.microbiologiaitalia.it/batteriologia/grazie-a-batteri-geneticamente-modificati-in-arrivo-celle-solari-biogeniche-piu-efficienti/
- Elisabetta Intini (10 luglio 2018, Focus). Le celle solari farcite di batteri: funzionano anche con il cielo nuvoloso. Estrapolato da: https://www.focus.it/scienza/energia/celle-solari-ai-batteri-per-cieli-nuvolosi
Bibliografia:
- Tanner, K., Mancuso, C. P., Peretó, J., Khalil, A. S., Vilanova, C., & Pascual, J. (2020). Sphingomonas solaris sp. nov., isolated from a solar panel in Boston, Massachusetts. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 70(3), 1814-1821.
- Sarvesh Kumar Srivastava, Przemyslaw Piwek, Sonal R. Ayakar, Arman Bonakdarpour, David P. Wilkinson, Vikramaditya G. Yadav. A Biogenic Photovoltaic Material. Small. Volume 14, Issue 26, 2018. https://doi.org/10.1002/smll.201800729
