Водородът се получава от зелени водорасли Изследователите работят върху био-батерии - Handelsblatt
Изследователите в Бон са разработили метод, чрез който водородът може да бъде получен от зелени водорасли.
24.12.2001 | от Стефан Меркс
ДЮСЕЛДОРФ. Откритие от ботаници от Бон подхранва надеждата за бъдещето да можем да произвеждаме водород като енергоносител, използвайки естествени процеси. Ученето от зелени водорасли може да означава да се научите да побеждавате: Тези водорасли могат да разграждат водата до кислород и водород. Помагат им клетъчен протеин, ензимът хидрогеназа. Фотосинтезата осигурява необходимата енергия. Екип, ръководен от Томас Хаппе от Ботаническия институт към университета в Бон, сега е изолирал гена, използвайки хидрогеназния план от различни зелени водорасли. За Hoppe това е „първата стъпка към широкомащабно производство на водород“. Сега учените искат да декодират пространствената структура на ензима в сложни експерименти, за да разберат подробностите за образуването на водород.
В момента голяма надежда се възлага на безцветния, нетоксичен газ: експертите го виждат като енергиен източник на бъдещето, който ще захранва коли и автобуси или ще снабдява с часове електричество цифрови фотоапарати, мобилни телефони и лаптопи. Революцията е възможна от по-нататъшното развитие на горивната клетка. В него водородът реагира с кислорода във въздуха, образувайки вода, генерирайки електричество, например за задвижване на електрически двигатели. Предимство: Водата може да бъде разделена обратно на кислород и водород, използвайки енергия. Ако използвате силата на слънцето, за да поддържате този цикъл, теоретично дори не се получават замърсители. И за разлика от слънчевата енергия, водородът може да се съхранява без големи проблеми.
Изследователите поставят водораслите на диета със сяра
„Тъй като водородът е добър енергиен запас, това означава загуба на енергия за водораслите да отделят водород в околната среда“, обяснява Томас Хаппе. За да накара зелените водорасли да го направят, калифорнийската компания Melis Energy, с която изследователите от Бон си сътрудничат, поставя водораслите на диета със сяра. След това водораслите превключват метаболизма си на обратно горене, докато фотосинтезата продължава с пълна скорост и генерира излишна енергия. Водораслите изхвърлят излишната енергия под формата на водород.
Откритието на бонските учени предизвика голям интерес в световен мащаб - особено след като изследваният ензим произвежда водород в големи количества. В международен проект, финансиран от японското министерство на енергетиката, сега изследователите се опитват да изолират както системите за фотосинтез, така и хидрогеназата от сини и зелени водорасли и да ги прикрепят към изкуствени мембрани.
Когато са изложени на слънчева светлина, така че при тяхното изчисление, такава сравнително ниска поддръжка "биохимична батерия" може да произвежда водород. Още по-лесно би било да се впрегнат зелените водорасли директно за производство на енергия - като едноклетъчни „камбузни роби“, така да се каже. Синтезът на водород обаче е защитен механизъм за зелените водорасли, който влиза в действие само по време на глад. Следователно концентрацията на хидрогеназа в клетките на водораслите обикновено е ниска.
Турбо над гена на хидрогеназата
За да стимулират производството, учените от Бон включиха някакъв вид турбо пред гена на хидрогеназата. Това гарантира, че генетичната информация се чете по-често и че водораслите съответно произвеждат повече ензими. Водораслите с турбокомпресор произвеждат два до три пъти повече от желания газ, отколкото техните роднини в природата.
Съвсем наскоро японски учени представиха прахообразен фотокатализатор, който може да разделя водата само с помощта на светлинна енергия. Подобно на метода на Бон за производство на водород, разработката от Националния институт за напреднали науки и технологии в Цукуба все още трябва да докаже своята практичност.