Биологические ферменты могут стать источником водородного топлива

Исследователи из Калифорнийского и Иллинойского университетов еще на шаг приблизили химиков к воссозданию одного из самых мощных природных механизмов синтеза природного газа.

Проект поможет укрепить позиции водородной топливной промышленности на пути к получению более экологически дружественных источников энергии, сообщает sciencedaily.com. Его выводы опубликованы в журнале PNAS.

Сейчас для производства H2 используются сложные процессы, ограничивая его привлекательность для рынка зеленого горючего. Ученые рассматривают возможности биологического синтеза водорода. Такие процессы превосходят по эффективности существующие процессы, разработанные человеком, считает профессор Томас Раухфусс.

Природа синтезирует и сжигает водородный газ с помощью ферментов гидрогеназ. Они существуют в 2 формах: железо-железо и железо-никель, по элементам, запускающим реакции. Исследователи сосредоточились на первом соединении, так как оно быстрее справляется с задачей.

Команда составила общее понимание о химическом составе активных участков энзимов. Ученые предположили, что они состоят из 10 частей; 4 молекул оксида углерода, 2 ионов цианида, 2 ионов железа и 2 групп серосодержащих аминокислот, цистеинов. Потом они решили, что ядро фермента скорее сделано из двух идентичных групп. Каждая включает 5 химикатов: 2 молекулы СО, по одному иону железа и цианида и цистеиновой группы. Группы формируют плотный блок из 10 частей.

Лабораторный анализ синтезированного фермента принес последний сюрприз.

«Наш рецепт неполный. Теперь мы знаем, что для создания активного участка требуется 11, а не 10 фрагментов. Начат поиск последнего кусочка», — сказал Раухфусс.

Команда пока не знает, где будут использованы новые данные о гидрогеназе железо-железо. Но проект может создать инструменты для разработки других катализаторов.

«Проект показывает, как настоящий фермент производит водородный газ. Но, из-за мощности, сложно понять его работу настолько, чтобы воссоздать для использования в лаборатории», — сказал Раухфусс.

В проекте также участвовали сотрудники Орегонского университета науки и здоровья.

Комментарии

Ваше мнение

  • Гибридная система одновременно захватывает и хранит солнечную энергию

    21.11.2019 / 18:05

    Ученые из Хьюстонского университета сообщили о создании устройства, способного эффективно захватывать и хранить солнечную энергию. Техника подойдет для разных систем – от электростанций, до опреснительных и дистиллирующих установок.

    В отличие от солнечных батарей, использующих фотоэлектрические ...

  • Новое устройство генерирует энергию из атмосферной влаги

    / 17:25

    Объединив поглощающий влагу гель с активируемыми светом материалами, сингапурские исследователи разработали устройство, вырабатывающее энергию в процессе осушения наружного воздуха.

    Метод может стать зеленой альтернативой кондиционерам, сообщает sciencedaily.com. Технология описана в журнале ...