Austrálski vedci objavili enzým, ktorý premieňa vzduch na energiu. Zistenie publikované v špičkovom časopise Nature ukazuje, že tento enzým využíva nízke množstvo vodíka v atmosfére na vytvorenie elektrického prúdu. Tento objav otvára cestu k vytvoreniu zariadení, ktoré doslova vyrábajú energiu zo vzduchu.

Výskumný tím pod vedením doktora Rhysa Grintera, doktorandky Ashleigh Kroppovej a profesora Chrisa Greeninga z Inštitútu pre biomedicínske objavy Monashovej univerzity v austrálskom Melbourne vyrobil a analyzoval enzým spotrebúvajúci vodík z bežnej pôdnej baktérie.

Nedávna práca tímu ukázala, že mnohé baktérie využívajú vodík z atmosféry ako zdroj energie v prostredí chudobnom na živiny.

“Už nejaký čas vieme, že baktérie môžu využívať stopové množstvo vodíka v ovzduší ako zdroj energie, ktorý im pomáha rásť a prežiť, a to aj v antarktickej pôde, sopečných kráteroch a v hlbokom oceáne,” povedal profesor Greening. “Ale doteraz sme nevedeli, ako to robia.”

V tomto článku v časopise Nature vedci extrahovali enzým zodpovedný za využívanie atmosférického vodíka z baktérie s názvom Mycobacterium smegmatis. Ukázali, že tento enzým, nazývaný Huc, mení plynný vodík na elektrický prúd.

Doktor Grinter poznamenáva: “Huc je mimoriadne účinný. Na rozdiel od všetkých ostatných známych enzýmov a chemických katalyzátorov spotrebúva vodík aj pod úrovňou atmosférických hodnôt – len 0,00005 % vzduchu, ktorý dýchame.”

Výskumníci použili niekoľko špičkových metód na odhalenie molekulárneho plánu atmosférickej oxidácie vodíka. Na určenie jej atómovej štruktúry a elektrických dráh použili pokročilú mikroskopiu (kryoEM), čím posunuli hranice a vytvorili doposiaľ najrozlíšenejšiu štruktúru enzýmu zaznamenanú touto metódou. Použili tiež techniku nazývanú elektrochémia, aby preukázali, že purifikovaný enzým vytvára elektrickú energiu pri nepatrných koncentráciách vodíka.

Laboratórna práca, ktorú vykonala pani Kroppová, ukazuje, že je možné dlhodobo skladovať purifikovaný Huc. “Je úžasne stabilný. Enzým je možné zmraziť alebo zohriať na 80 stupňov Celzia a zachová si svoju schopnosť vytvárať energiu,” povedala pani Kroppová. “To svedčí o tom, že tento enzým pomáha baktériám prežiť v tých najextrémnejších prostrediach. “

Huc je “prírodná batéria”, ktorá vyrába trvalý elektrický prúd zo vzduchu alebo pridaného vodíka. Hoci je tento výskum v počiatočnom štádiu, objav Huc má značný potenciál na vývoj malých zariadení poháňaných vzduchom, napríklad ako alternatíva k zariadeniam poháňaným slnečnou energiou.

Baktérie, ktoré produkujú enzýmy ako Huc, sú bežné a dajú sa pestovať vo veľkých množstvách, čo znamená, že máme prístup k udržateľnému zdroju enzýmu. Dr. Grinter hovorí, že kľúčovým cieľom budúcej práce je zvýšiť produkciu Huc. “Keď budeme vyrábať Huc v dostatočnom množstve, jeho využitie na výrobu čistej energie je doslova neobmedzené.”

Zdroj

Zdieľať článok