Sinice - nowe źródło wodoru
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.
Komentarze (5)
h3rb4l, 18 listopada 2009, 08:33
Synteza wodoru?
inhet, 18 listopada 2009, 09:05
Cząsteczek wodoru - dziwne, ale prawdziwne.
p53, 18 listopada 2009, 10:58
uscislajac:
hydrogenaza (H2-aza) produkująca wodór (cząsteczkowy)znajduje się za fotosystemem I po zewnętrznej stronie błony
wiecie jakie sa koszty wyprodukowania 1kg wodoru?
teraz w oparciu o naturalne układy fotosyntetyzujące ok 30 $, a w oparciu o układy półprzewodnikowe tylko 13$, jednak im pewnie chodzi o przyszlosc czyli jak sie przewiduje od 1.40$ do 2.34 $ z sinic
no i wydajnosc
czytalem ze moze wyniesc nawet 30%, przy pracy ciaglej (niestety tradycyjne wysiadaja obecnie po max 20 godzinach)
Kolejna korzyscia jest napewno ochrona srodowiska. Jesli ogniwo paliwowe wykorzystuje tylko tlen i wodor, to wydzielane jest jedynie ciepło i woda jako produkt uboczny.
mikroos, 18 listopada 2009, 20:11
W komórkach tak, ale nie w tym układzie
Właśnie po to tutaj dodana jest platyna.
Otóż to. I tu jest ogromna przewaga - z abstraktu pracy wynika, że cały ten system utrzymuje aktywność przez >85 dni.
And41x1, 13 kwietnia 2010, 20:07
Łączenie nowych technologii z naturą, to najlepsze co można zrobić, aby zatrzymać niszczenie tej pięknej planety.