VIDEO. Oamenii de știință au descoperit o enzimă care transformă aerul în electricitate
O echipă de oameni de știință din Australia a descoperit o enzimă care transformă aerul în energie, folosind cantități scăzute de hidrogen din atmosferă pentru a crea un curent electric. Descoperirea savanților, publicată în revista Nature, deschide calea pentru a crea dispozitive care pot produce curent electric din aer.
Lucrările recente ale echipei de savanți au arătat că multe bacterii folosesc hidrogenul din atmosferă ca sursă de energie în medii sărace în nutrienți.
„Știm de ceva timp că bacteriile pot folosi urmele de hidrogen din aer ca sursă de energie pentru a le ajuta să crească și să supraviețuiască, inclusiv în solurile antarctice, craterele și oceanul adâncurile oceanelor”, a spus profesorul Chris Greening de la Monash Biomedicine Discovery Institute (Monash BDI), care a coordonat cercetarea.
„Dar până acum nu știam cum au fac asta”, a precizat omul de știință, conform Gizmodo.com.
Enzima Huc transformă hidrogenul din aer în curent electric
Cercetătorii au extras enzima responsabilă cu utilizarea hidrogenului atmosferic dintr-o bacterie denumită Mycobacterium smegmatis. Ei au arătat că această enzimă, numită Huc, transformă hidrogenul gazos într-un curent electric.
„Huc este extraordinar de eficientă”, a adăugat dr. Rhys Grinter, co-lider de cercetare, profesor și el la Monash BDI din Australia.
„Spre deosebire de toate celelalte enzime și catalizatori chimici cunoscuți, Huc consumă hidrogen sub nivelurile atmosferice – doar 0,00005% din aerul pe care îl respirăm”, a precizat savantul.
Cercetătorii au folosit mai multe metode de ultimă oră pentru a dezvălui modelul molecular al oxidării hidrogenului atmosferic.
Ei au folosit microscopia avansată (cryo-EM) pentru a-i determina structura atomică și căile electrice, împingând granițele pentru a produce cea mai complicată structură enzimatică raportată de această metodă până în prezent.
Ei au folosit, de asemenea, electrochimia pentru a demonstra că enzima purificată creează electricitate la concentrații minime de hidrogen.
"Enzima Huc, o baterie naturală"
Lucrările de laborator arată că este posibil să se păstreze enzima Huc purificată pentru perioade lungi de timp.
„Este uimitor de stabilă; este posibil să înghețe enzima sau să se încălzească la 80°C și tot își păstrează puterea de a genera energie. Acest lucru reflectă faptul că această enzimă ajută bacteriile să supraviețuiască în cele mai extreme medii.”
Huc poate fi astfel descris ca o „baterie naturală” care produce un curent electric susținut din aer sau hidrogen adăugat. În timp ce această cercetare este într-un stadiu incipient, descoperirea lui Huc are un potențial considerabil de a dezvolta dispozitive mici alimentate cu aer, ca alternativă la dispozitivele alimentate cu energie solară, de exemplu.
Dr. Rhys Grinter, alături de o doctorandă de la Monash BDI, Melbourne
[Sursa foto: Twitter]
Energie verde din culturile de enzime
În plus, bacteriile care produc enzime precum Huc sunt comune și pot fi cultivate în cantități mari, ceea ce înseamnă că avem acces la o sursă durabilă a enzimei.
Un obiectiv cheie pentru lucrările viitoare este creșterea producției Huc. „Odată ce producem Huc în cantități suficiente, cerul devine limita pentru utilizarea enzimei pentru a produce energie curată”, a conchis el.
