Do sprzedaży wszedł już pierwszy seryjnie produkowany samochód napędzany wodorem – Toyota Mirai. Kolejne koncerny planują swoje auta wodorowe. Niedawno bardzo ciekawy koncept, h-tron quattro, zaprezentowało Audi. Jednak zanim auta wodorowe się upowszechnią, przydałoby się opracować tani system pozyskiwania paliwa na ich potrzeby.

Wodór zwykle pozyskiwany jest za pomocą elektrolizy wody w ogniwach używających platyny jako katalizatora. Platyna jest niestety bardzo droga, a kiedy ogniwa wodorowe się upowszechnią, to popyt na nią znacznie wzrośnie i przez to pierwiastek ten będzie jeszcze droższy. Dlatego uczeni z amerykańskiego Indiana University postanowili opracować praktyczną metodę pozyskiwania wodoru bez użycia platyny i innych rzadkich pierwiastków.

Doskonale znanym enzymem hydrolizującym wodę do wodoru i tlenu jest pochodząca z bakterii E. coli dehydrogenaza niklowo-żelazowa. Spośród trzech branych pod uwagę dehydrogenaz wybrano właśnie tą z uwagi na jej wysoką odporność na działanie tlenu, będącego przecież obok wodoru, produktem hydrolizy.

Enzym sam w sobie szybko ulegałby mimo wszystko uszkodzeniu w warunkach przemysłowej produkcji wodoru. Jednak badacze z Indiana University postanowili użyć pewnego bardzo nietypowego wybiegu i zamknąć enzym w otoczce wirusowej. Otoczka (kapsyd) pochodząca od wirusa P22 chroni enzym przed degradacją a jednocześnie nie przeszkadza mu w wykonywaniu swojej pracy. Kompleks złożony z enzymu i otoczki dzięki właściwościom fizycznym białek składa się sam, co znacznie upraszcza proces jego wytwarzania.

Okazuje się, że białko zamknięte w wirusowym kapsydzie jest aż 150 razy wydajniejsze od „gołego” enzymu. Hybrydowy materiał (enzym+kapsyd), nazwany P22-Hyd, jest łatwy w produkcji. Genetycznie zmodyfikowane bakterie wytwarzają go z dużą wydajnością w temperaturze pokojowej. Daje to szansę na to, że metodę uda się skomercjalizować i tym samym rzadko spotykany pierwiastek zastąpić łatwym do wytworzenia kompleksem biologicznym.

[źródło i grafika: futurism.com]

Spodobał Ci się ten artykuł? Podaj dalej!