Водень отримують із зелених водоростей Дослідники працюють над біо-батареями - Handelsblatt
Дослідники в Бонні розробили метод, за допомогою якого водень можна отримувати із зелених водоростей.
24.12.2001 | від Стефана Меркса
ДЮССЕЛЬДОРФ. Відкриття ботаніків з Бонна підживлює надію на можливість отримання водню як носія енергії за допомогою природних процесів у майбутньому. Навчання у зелених водоростей може означати навчання на перемозі: ці водорості можуть розщеплювати воду на кисень та водень. Їм допомагає клітинний білок, фермент гідрогеназа. Фотосинтез забезпечує необхідну енергію. Група під керівництвом Томаса Хаппе з Ботанічного інституту Боннського університету зараз виділила ген з різних зелених водоростей, використовуючи план гідрогенази. Для Хоппе це "перший крок до масштабного виробництва водню". Тепер вчені хочуть розшифрувати просторову структуру ферменту в складних експериментах, щоб зрозуміти деталі утворення водню.
В даний час великі надії покладаються на безбарвний, нетоксичний газ: експерти розглядають його як джерело енергії майбутнього, яке годинами буде живити автомобілі та автобуси або забезпечувати електрикою цифрові камери, стільникові телефони та ноутбуки. Революція стала можливою завдяки подальшому розвитку паливного елемента. У ній водень реагує з киснем у повітрі, утворюючи воду, і в процесі виробляє електроенергію - наприклад, для приводу електродвигунів. Перевага: Вода може бути розділена назад на кисень та водень, витрачаючи енергію. Якщо ви використовуєте силу сонця для підтримки цього циклу, теоретично навіть забруднювачів не виробляється. І на відміну від сонячної енергії, водень може зберігатися без особливих проблем.
Дослідники ставлять водорості на сірчану дієту
"Оскільки водень є хорошим запасом енергії, це означає втрату енергії для водоростей, щоб виділити водень у навколишнє середовище", - пояснює Томас Хаппе. Щоб змусити зелені водорості зробити це, каліфорнійська компанія Melis Energy, з якою співпрацюють бонські дослідники, вводить водорості на сірчану дієту. Потім водорості перемикають свій метаболізм на зворотний пальник, тоді як фотосинтез триває на повній швидкості і генерує надлишок енергії. Водорості утилізують надлишок енергії у вигляді водню.
Відкриття бонських вчених викликало великий інтерес у всьому світі - тим більше, що досліджуваний фермент виробляє водень у великих кількостях. У рамках міжнародного проекту, що фінансується японським Міністерством енергетики, зараз дослідники намагаються ізолювати як системи фотосинтезу, так і гідрогеназу від синіх і зелених водоростей і прикріпити їх до штучних мембран.
Під впливом сонячного світла, згідно з їх розрахунками, така порівняно низька експлуатація "біохімічна батарея" може виробляти водень. Ще простіше було б задіяти зелені водорості безпосередньо для виробництва енергії - як одноклітинних "галерних рабів", так би мовити. Однак синтез водню є захисним механізмом для зелених водоростей, який вступає в дію лише під час голоду. Тому концентрація гідрогенази в клітинах водоростей зазвичай низька.
Турбо вище гена гідрогенази
Для того, щоб збільшити видобуток, бонські вчені ввімкнули своєрідне турбо вгору від гена гідрогенази. Це гарантує, що генетична інформація читається частіше і що водорості виробляють більше ферментів відповідно. Водорості з турбонаддувом виробляють у два-три рази більше бажаного газу, ніж їхні родичі в природі.
Зовсім недавно японські вчені представили порошкоподібний фотокаталізатор, який може розщеплювати воду лише за допомогою світлової енергії. Подібно до методу Бонна для виробництва водню, розробка Національним інститутом перспективних наук і технологій в Цукубі все ще має довести свою практичність.