Enzymy jako elektrownie

Według brytyjskich i niemieckich naukowców z University of Oxford oraz Humboldt-Universitaet w Berlinie, enzymy bakteryjne być może już niebawem zastąpią drogie, bo wykonane ze szlachetnych metali (np. platyna) katalizatory przetwarzające w ogniwach paliwowych wodór w wodę, generujące w tym procesie energię elektryczną.

"Wodór jest określany często, jako czyste, zielone paliwo przyszłości. Jednakże by tak się stało, niezbędny jest gigantyczny wysiłek umożliwiający ustanowienie +wodorowej ekonomii+, w tym ekologicznej produkcji wodoru, taniej i bezpiecznej metody transportu i magazynowania tego wybuchowego gazu" - mówi profesor Fraser A. Armstrong z University of Oxford.

Zespół badawczy współpracujący z prof. Armstrongiem, odkrył nowe możliwości drzemiące w mikroorganizmach zasiedlających naszą planetę. Naukowcy wykorzystali enzymy, niezbędne do życia bakterii Ralstonia metallidurans CH34 oraz grzybów Trametes versicolor, dawniej znanych jako Polyporus versicolor, do stworzenia prototypowego ogniwa wodorowego.

Hydrogenaza z bakterii zintegrowana z elektrodą (anodą) utlenia wodór cząsteczkowy zawarty w powietrzu, generując dodatnie jony H+, które wykorzystuje dalej inny enzym połączony z katodą w procesie skutkującym powstaniem wody oraz wygenerowaniem prądu elektrycznego. By całość mogła poprawnie funkcjonować, układ musi być zanurzony w odpowiednim elektrolicie, pozwalającym na bezproblemową dyfuzję gazów, które wtłaczane są w odpowiednim stężeniu (3 proc. wodoru) do szczelnej komory otaczającej ogniwo. Jak zauważyli naukowcy, modyfikując skład mieszanki gazów, można zmieniać parametry elektryczne ogniwa - napięcie oraz natężenie generowanego przez nie prądu elektrycznego.

Ostatecznym sprawdzianem poprawności oraz skuteczności działania prototypowego "enzymatycznego" ogniwa wodorowego, było użycie zestawu współpracujących trzech jednostek do zasilania elektronicznego zegarka ręcznego. "Układ zbudowany z trzech współpracujących ogniw generuje prąd o napięciu 2.7 V wystarczająco długo, by standardowy elektroniczny zegarek mógł pracować przez minimum 24 godziny" - zauważa profesor Fraser A. Armstrong. (PAP)