Некоторые из самых крошечных организмов в природе наделены невероятными средствами и возможностями, позволяющими им выжить в любых условиях. Некоторые из бактерий, к примеру, способны поглощать водород, находящийся в воздухе в очень малом количестве, и использовать его в качестве «внутреннего топлива» при отсутствии других возможностей к пропитанию.
Изучением этой особенности занимались ученые из университета Монаша, Австралия. Во время исследований они пытались обнаружить и выделить из бактерий вида Mycobacterium smegmatis ферменты, которые позволяют им поглощать водород и производить электричество. Потенциально это могло бы быть использовано для приведения в действие малопотребляющих устройств, таких, как электронные часы, имплантаты и т.п.
Ученым потребовалось пять лет, в течение которых они несколько раз возвращались к исходной точке. Но в результате им удалось выделить фермент, который получил название Huc. А дальнейшие изучения этого фермента дали ученым знания о некоторых поразительных аспектах этой крошечной электростанции. «Фермент Huc похож на батарею, в которой никогда не закончится заряд» — пишут исследователи, — «Он будет работать, пока в окружающем воздухе присутствует даже крошечное количество водорода».
Кроме этого, фермент удивительно стабилен, его можно заморозить или нагреть до 80 градусов Цельсия, и он не потеряет своих способностей к переработке водорода. «Это то, что помогает многим бактериям выживать в чрезвычайных условиях окружающей среды» — пишут исследователи.
В настоящее время ученым удалось выделить из бактерий лишь небольшое количество фермента Huc, но которого хватило для измерения его многих свойств и характеристик, включая количество производимого электричества.
На первых этапах источники питания на основе этого фермента смогут выступить замены батарейкам, питающим малогабаритные электронные устройства. Но в случае разработки технологии массового производства можно будет получить фермент такой концентрации, что вырабатываемого им электричества хватит на приведение в движение электрического автомобиля.
«Все это находится в пределах нашей досягаемости» — пишут исследователи, — «Водород выступает в качестве топлива, а фермент Huc будет работать в качестве высокоэффективного идеального катализатора. Основной технической задачей станет снабжение автомобиля достаточным запасом водорода».
Согласно предварительным данным производство фермента Huc будет несложным и масштабируемым до любого разумного уровня. В качестве сырья могут быть использованы дешевые растительные компоненты естественного происхождения, оставшиеся после переработки сельскохозяйственной продукции. А эффективность фермента Huc значительно превышает эффективность самых лучших катализаторов на основе платины и других редких и дорогостоящих металлов.
«Сейчас мы еще не можем сказать, какова будет конечная стоимость водородной топливной ячейки с ферментом Huc» — пишут исследователи, — «Но мы предполагаем, что она должна быть сопоставимой со стоимостью любых других электронных устройств подобного уровня сложности».
Ключевые слова:
Фермент, Huc, Бактерии, Водород, Воздух, Топливо, Электричество, Катализатор
Другие новости по теме:
Материалы по теме:
Posted in 
Tags: 