Znanstveniki so dokazali, da encim, imenovan Hq, pretvori vodikov plin v električni tok.
Avstralski raziskovalci so odkrili encim, ki lahko pretvori zrak v energijo.
Avstralski raziskovalci so odkrili encim, ki lahko zrak spremeni v energijo. Študija, ki je bila nedavno objavljena v prestižni reviji Narava, kaže, da encim za ustvarjanje električnega toka uporablja majhno količino vodika v zraku. Ta preboj utira pot razvoju naprav, ki lahko dejansko ustvarjajo energijo iz nič.
Do odkritja sta prišla dr. Rhys Grinter, Ashley Krop, dr. Opravila ga je skupina znanstvenikov pod vodstvom študent in od profesorja Chrisa Greeninga Univerza Monash Biomedicine Discovery Institute v Melbournu, Avstralija. Ekipa je proizvedla in proučevala encim, ki porablja vodik, pridobljen iz bakterije, ki se običajno nahaja v tleh.
Nedavno delo ekipe je pokazalo, da številne bakterije uporabljajo vodik iz ozračja kot vir energije v okoljih, ki so revna s hranili. “Že nekaj časa vemo, da lahko bakterije uporabijo vodik v sledovih v zraku kot vir energije, ki jim pomaga pri rasti in preživetju, tudi v antarktičnih tleh, vulkanskih kraterjih in globokih oceanih,” je dejal profesor Greening. “Ampak do zdaj nismo vedeli, kako jim je to uspelo.”
V tem Narava papirju so raziskovalci ekstrahirali encim, odgovoren za uporabo atmosferskega vodika iz bakterije mycobacterium smegmatis, Pokazali so, da ta encim, imenovan Hq, pretvori vodikov plin v električni tok.
»Haq je izjemno učinkovit,« pravi dr. Grinter. Za razliko od vseh drugih znanih encimov in kemičnih katalizatorjev porablja vodik tudi pod atmosferskim nivojem – kar 0,00005 % zraka, ki ga dihamo.
Raziskovalci so uporabili več najsodobnejših metod, da bi razkrili molekularni načrt oksidacije vodika v atmosferi. Uporabili so napredno mikroskopijo (cryo-EM), da bi določili njegovo atomsko strukturo in električne poti, s čimer so premaknili meje, da bi proizvedli najbolj razločno encimsko strukturo, o kateri je poročala ta metoda do danes. Uporabili so tudi tehniko, imenovano elektrokemija, da bi dokazali, da očiščen encim, vsaj pri nizkih koncentracijah vodika, ustvarja elektriko.
Laboratorijsko delo gospe Kropp kaže, da je mogoče čistega osliča hraniti dalj časa.
“Je presenetljivo stabilen. Encim je mogoče zamrzniti ali segreti na 80 stopinj Celzijain ohranja svojo moč za ustvarjanje energije,” je dejala gospa Kropp. “To kaže, da ta encim pomaga bakterijam preživeti v najbolj ekstremnih okoljih.”
Huck je “naravna baterija”, ki ustvarja neprekinjen električni tok iz zraka ali odvečnega vodika. Medtem ko je ta raziskava v zgodnji fazi, ima Huckovo odkritje velik potencial za razvoj majhnih naprav na vetrni pogon, na primer kot alternativo napravam na sončno energijo.
Bakterije, ki proizvajajo encime, kot je Hook, so običajne in jih je mogoče gojiti v velikih količinah, kar pomeni, da imamo dostop do trajnostnega vira encima. Dr. Grinter pravi, da je glavni cilj prihodnjega dela povečanje proizvodnje Haq. “Ko enkrat proizvedemo HUC v zadostnih količinah, je nebo skoraj meja za njegovo uporabo za proizvodnjo čiste energije.”
Referenca: “Strukturne osnove za pridobivanje bakterijske energije iz atmosferskega vodika” Rhys Grinter, Ashleigh Kropp, Hari Venugopal, Moritz Senger, Jack Badley, princesa R. Cabotaje, Ruyu Jia, Zehui Duan, Ping Huang, Sven T. Stripp, Christopher Barlow , Matthew Belousoff, Hannah S. Shafat, Gregory M. Cook, Ralph B. Shittenhelm, Kylie A. Vincent, Saima Khalid, Gustav Berggren in Chris Greening, 8. marec 2023, na voljo tukaj Narava,
DOI: 10.1038/s41586-023-05781-7
