Aureus

Com este blog pretendo mostrar os últimos acontecimentos científicos, de maneira a ficarmos à par do que pôde ser feito pelos científicos neste momento, e dos últimos descobrimentos, e ao mesmo tempo oferecer curiosidades, engraçadas ou simplesmente esquisitas, do âmbito da ciência. Isto sempre numa linguagem acessível para todos, sem grandes complicações.
Lembrem-se que eu escrevo a estrutura, mas a vida do blog, o movimento, são os vossos comentários. Façam-os. Qualquer coisa que queiram, fico à vossa disposição.

14 de abril de 2009

Primeiro camelo clonado


Injaz e a sua progenitora única, a camela da que foi clonada

O primeiro camelo clonado do mundo, uma fêmea de nome Injaz, nasceu no passado dia 8 no Centro de Reprodução de Camelos do Dubai, nos EAU, segundo informou hoje o jornal local Gulf News.

A equipa do Centro, chefiada pelos investigadores Lulu Skidmore e Ali Redha, explicou que a camela foi produzida a partir de células extraídas do ovário de uma fêmea adulta, que cresceram numa cultura antes de serem congeladas em azoto líquido.

O ADN das células de Injaz (Façanha em árabe) e o das células do ovário da fêmea adulta (a das fotografias com a bebé) são idênticos, o que demonstra que a camela é um autêntico clone da camela original.

Este grande avanço oferece um maneira de preservar para o futuro a valiosa genética dos nossos camelos de corridas e produtores de leite, disse Lulu Skidmore, directora científica do Centro.

O camelo está arraigado profundamente na cultura e na tradição árabe desde a antes do Islão, e as corridas de camelos nessa zona do mundo superam inclusive em importância às de cavalos no ocidente. Também, o leite de camela é muito importante na alimentação diária, o que converte a estes dois tipos de camelos (os de corridas e os produtores de leite) nos objectivos desta investigação.

A clonação é a obtenção de um individuo a partir dos genes dum outro individuo só, sendo por tanto geneticamente idênticos.

Já há perto de 20 espécies clonadas no mundo, e neste caso indica-se expressamente o objectivo concreto: obter boas camelas leiteiras, e obter bons camelos de corridas, clonando os melhores de um e o outro grupos.

Será bom relembrar que, mesmo que clonações esporádicas não teriam implicações evolutivas, se a clonação chegara a generalizar-se para algumas espécies, perdendo o cruzamento genético da reprodução sexual, poderemos acabar obtendo uns resultados diferentes dos esperados: a diminuição da variabilidade genética das espécies é uma coisa muito perigosa, que pode conduzir rapidamente à sua extinção. Sem entrar, obviamente, na possibilidade de clonar humanos. Essa é uma discussão diferente.

Mesmo tendo em conta que o aumento da produção leiteira, neste caso, poderia ser muito benéfico para muitas pessoas. E, também, que sem dúvida seria interessante ver uma corrida de camelos na que participassem vários clones, geneticamente iguais. Quem ganhará?

A noticia foi obtida inicialmente da BBC


13 de abril de 2009

Fotossíntese artificial: conversão de luz em combustível


Esquema simplificado da fotossíntese nas plantas

A fotossíntese é a base da vida tal como a conhecemos, o nível mais baixo da cadeia trófica. Se bem que não na sua totalidade (há alternativas residuais), sim na sua grande maioria. E a ideia é simples: aproveitar a energia da luz solar convertendo-a em energia química, que depois poderá ser utilizada pelo organismo para todo o seu ciclo vital.

É uma ideia simples, mas que não soubemos copiar eficientemente. Pelo menos até agora. Os científicos tentam desde há muito tempo desenvolver uma versão artificial da fotossíntese que possa utilizar-se, por exemplo, para produzir combustíveis líquidos a partir do dióxido de carbono e da água.

Heinz Frei, químico da Divisão de Biociências Físicas do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley (o Berkeley Lab), conduziu recentemente uma investigação, com a colaboração do seu colega de post-doutoramento Feng Jiao, na que descobriram uns cristais de óxido de cobalto de nanómetros de tamanho que podem desenvolver eficazmente una parte crítica da reacção fotossintética: separar nos seus componentes (oxigeno, protões e electrões, sendo que estes últimos são as partes do hidrogeno) as moléculas de água.

A fotossíntese artificial para a produção de combustíveis líquidos oferece a promessa de uma fonte renovável, e neutra em carbono, de energia transportável (com a importância deste aspecto, tal como já foi explicado nesta notícia). O facto de ser neutra em carbono significa que não se esgotaria nem contribuiria ao aquecimento global, uma vez que a oxidação do combustível emitiria tanto carbono (na realidade, o mesmo) como o que tinha sido previamente fixado na fotossíntese artificial, não como quando queimamos petróleo ou carvão agora, que não são provenientes de CO2 atmosférico fixado imediatamente antes.

A ideia é simular, e se fosse possível melhorar, o processo que utilizam as plantas verdes e certas bactérias, recorrendo à estratégia de integrar numa só plataforma sistemas que possam capturar os fotões solares e sistemas catalizadores que possam oxidar a água. Uma vez obtidos os protões e os electrões, não apresenta tantos inconvenientes o investimento da sua energia química associada na conversão de CO2 em hidrocarbonetos (metanol, como se vê na figura).

Para levar a termo eficazmente esta oxidação da água mediante a energia dos fotões (foto-oxidação) eficazmente precisa-se um catalizador que seja eficaz no uso dos fotões solares e ainda o suficientemente rápido para seguir o ritmo imposto pelo fluxo de fotões (utiliza-los ao ritmo que o Sol os envia, por dizer de alguma maneira), com a finalidade de não desperdiçar esses fotões. Os cachos de nanocristais de óxido de cobalto são suficientemente eficazes e rápidos, e também robustos (duram muito tempo), muito abundantes na terra e baratos.

Frei e Jiao vão desenvolver estudos adicionais para conhecer melhor o porquê de os cachos de nanocristais de óxido de cobalto serem foto-catalizadores eficazes e de alta velocidade, e vão tentar encontrar também outros catalizadores eficazes, mas, de todas as maneiras, como diz Frei: achamos que temos um componente catalítico promissor para o desenvolvimento de um sistema integrado de conversão solar de combustível.

Neste vídeo da LBNL pode-se observar uma solução de água com este catalizador sobre a que incide um laser, fazendo que o líquido fique azul e pouco depois emita o oxigeno gasoso proveniente da oxidação da água:



Informação adicional em LBNL



Micróbios para armazenar energia


Archeobacterias Methanospirillum, um dos tipos que mais metano produz

As energias renováveis, produtoras de electricidade, enfrentam um problema que tende a agravar-se com a sua expansão: nos períodos de menor demanda, se não se consome toda a electricidade produzida, a mesma não pode ser armazenada.

Uma equipa de engenheiros da Universidade do Estado de Pensilvânia (Penn State), nos Estados Unidos, descobriu uns micróbios do reino Archaea que a partir de dióxido de carbono e água podem produzir metano, através da adição de electricidade, e sem emissão de hidrogeno, obtendo assim uma fonte de hidrocarbonetos portátil, e teoricamente neutra em relação à fixação ou emissão de carbono.

Os microrganismos metanogénicos produzem metano em lixeiras e zonas pantanosas, mas os científicos pensavam que estes organismos convertiam materiais orgânicos, como o acetato, em metano, emitindo também hidrogeno. No entanto, estes investigadores, ao tentar produzir hidrogeno nas células por electrólise microbiana, encontraram uma produção de metano muito superior ao esperado.

Toda a geração de metano que ocorre na natureza, e que assumimos que se produz em conjunto com emissão de hidrogeno, pode ser que não seja processada assim, disse Bruce E. Logan, professor de engenharia ambiental da Penn State. Realmente encontramos muito pouco hidrogeno em fase gasosa na natureza. Talvez assumimos que o hidrogeno estava a ser sintetizado, quando não era assim.

Logan, em colaboração com Shaoan Cheng, investigador associado, Defeng Xing, investigador de posdoutoramento, e Douglas F. Call, estudante de posgraduação de engenharia ambiental, confirmaram que os organismos microscópicos produziram o metano. Os investigadores criaram uma célula de duas câmaras com um ânodo submerso na água num lado da câmara e um cátodo na água, e nutrientes inorgânicos e dióxido de carbono no outro lado da câmara. Aplicaram uma tensão, mas só durante um minuto. Depois recobriram o cátodo com um filme biológico de Archaea, os microrganismos objecto de estudo, e não só houve fluxo de corrente no circuito, mas também as células produziram metano.

A única maneira de chegar a ter corrente com a voltagem utilizada é que os micróbios estejam directamente a aceitar electrões, disse Logan. E assinala também que a reacção electroquímica se desenvolve sem nenhum tipo de catalizadores e com um nível de energia menor do que o necessário para a conversão de dióxido de carbono em metano utilizando métodos convencionais, não biológicos.

Estas células obtêm uma eficiência do 80 por cento na passagem de electricidade a metano, e como utilizam dióxido de carbono como matéria prima, o processo viria a ser neutro em relação ao carbono se a electricidade provêm de uma fonte diferente dos hidrocarbonetos, como a solar ou a eólica.

O processo não sequestra carbono, mas transforma o dióxido de carbono em combustível, disse Logan. Se o metano se queima e o dióxido de carbono é capturado, então o processo pode ser neutro em relação à fixação ou emissão de carbono.

Logan sugere para os casos de excesso de electricidade pontual (nos momentos de menor demanda) o método de captura em um combustível transportável. E considera que o metano é preferível ao hidrogeno, porque uma grande parte das infra-estruturas actuais de gestão de hidrocarbonetos poderiam facilmente transporta-lo.