Znajdź zawartość

Naukowcy z University of Tennessee opracowali prostą i potencjalnie użyteczną metodę wytwarzania wodoru, opartą o wykorzystanie cyjanobakterii (sinic). Wydajność nowej technologii syntezy tego gazu, uznawanego za jedno z potencjalnych paliw przyszłości, osiąga wartość 25-krotnie wyższą od metod wykorzystywanych obecnie. Sercem reaktora pozwalającego na wytwarzanie wodoru (H2) jest fotosystem I (PS I) - wielocząsteczkowy kompleks obecny w komórkach sinic, ale także roślin i organizmów zaliczanych do glonów. W normalnych warunkach bierze on udział w fotosyntezie, lecz dzięki odizolowaniu od części elementów współodpowiedzialnych za ten proces możliwe było wykorzystanie jego aktywności do wytwarzania wodoru. Aby umożliwić wytwarzanie czystego H2, zespół Barry'ego Bruce'a wyizolował kompleksy PS I z komórek sinic i połączył je z nanocząstkami platyny. Tak przygotowany katalizator umieszczono w przezroczystym pojemniku, po czym do jego roztworu dodano cząsteczki cytochromu c6 - innego białka biorącego udział w wytwarzaniu nośników energii chemicznej. Substratem do syntezy cząsteczek wodoru są elektrony uwalniane podczas utleniania cytrynianu sodu - związku łatwego do uzyskania w procesach biotechnologicznych. Po uwolnieniu elektrony są przechwytywane przez cytochrom c6, a następnie przekazywane do kompleksów PS I i platyny, które pobierają z otaczającego je roztworu jony wodorowe (H+), a następnie, wykorzystując energię pozyskaną ze światła słonecznego, łączą je z elektronami. Produktem tego procesu są cząsteczki H2 - ważnego surowca chemicznego oraz nośnika energii mogącego znaleźć zastosowanie m.in. w przemyśle i motoryzacji. Największą zaletą nowej metody jest jej wydajność, osiągająca poziom 25-krotnie wyższy, niż w przypadku technologii stosowanych dotychczas. Jest to możliwe dzięki wyselekcjonowaniu ciepłolubnych sinic jako źródła PS I. Kompleksy te mogą działać nawet w temperaturze 55°C, co pozwala na znaczne zwiększenie szybkości zachodzących reakcji. Czy to wystarczy, by wodór stał się podstawowym paliwem niedalekiej przyszłości? Dowiemy się tego za kilka lat.