22 ЯнвФерментный нанореактор решает проблему водородного топлива


Дата: 22.01.2016

Тexнoлoгию мoжнo испoльзoвaть для гeнeрaции чистoгo гoрючeгo и в тoпливныx ячeйкax. Вaжнoсть этoгo исслeдoвaния былa oтмeчeнa в дoклaдe Кoнгрeссa США, так что ученые могут рассчитывать на инвестиции и быстрый вывод технологии на рынок. При этом сырье для водородного горючего можно будет хранить в самой безопасной из возможных форм — в виде воды. В результате общая эффективность биоматериала P22-Hyd в 150 раз выше, чем у обычного фермента. Сначала  два гена бактерий кишечной палочки производят вещества, используемые для создания гидрогеназы. Модифицированный фермент представляет собой неустойчивую NiFe-гидрогеназу, заключенную в защитную вирусную оболочку  Водородная энергетика имеет огромный потенциал, поскольку ресурсом для водородного горючего является доступная вода. Однако в своем естественном виде фермент неустойчив к внешнему воздействию и поэтому не годится для промышленного применения. Биоматериал P22-Hyd использует фермент  NiFe-гидрогеназу, обладающий уникальным свойством: способностью «отнимать» протоны у органических веществ, воды и выталкивать атомы водорода. Затем фермент помещается в вирусную защитную оболочку (капсиду), которая резко повышает устойчивость фермента к внешним воздействиям.  Распечатать Ученые решили эту проблему, создав гибридный материал P22-Hyd. Однако до сих пор есть два барьера на пути к водородной энергетике: сложность транспортировки, хранения взрывоопасного водородного горючего и высокие затраты на производство водорода.Новая технология решает, по крайней мере, одну из проблем. Водород можно сжигать в турбинах, реактивных двигателях, котлах отопления, использовать для прямого производства электричества в топливных ячейках. В настоящее время ученые работают над совершенствованием технологии: повышением эффективности модифицированного фермента и способов его производства. Еще одно преимущество P22-Hyd — возможность работы в двух режимах. P22-Hyd по эффективности сравним с платиной, но при этом создается с помощью возобновляемых биоресурсов и стоит намного дешевле. После сгорания водорода опять же образуется вода, которая таким образом возвращается в естественный круговорот. Исследователи из  Университета Индианы создали высокоэффективный биоматериал, который выступает в роли катализатора при расщеплении воды на кислород и водород. Материал может  разрушать химические связи воды (производство водородного топлива) или рекомбинировать водород и кислород (выработка электроэнергии в топливных элементах).

Обсуждение закрыто.