Energia elektryczna wytwarzana z powietrza?

dodano: 2023-03-20 21:30
autor: Janusz Sulisz | źródło: Monash University/Nature

Zanosi się na duży przełom w dziedzinie czystej energii, ponieważ energia elektryczna będzie mogła być wytwarzana z powietrza, co dawno temu zapowiadał Nicola Tesla - teraz może w inny sposób niż twierdził genialny wynalazca. Chociaż większość z nas najprawdopodobniej nigdy nie będzie ich świadkiem, wiele najmniejszych organizmów na świecie ma niesamowite sposoby na przetrwanie. Na przykład niektóre bakterie glebowe mogą połykać wodór z powietrza i wykorzystywać go jako paliwo, jeśli brakuje im jakiegokolwiek innego pożywienia.

Nature/Monash University

Prosimy o wyłączenie blokowania reklam i odświeżenie strony.

Enzym do zamiany wodoru na energie elektryczną.

To właśnie ta „mikrobiologiczna sztuczka” postawiła naukowców z Monash University w Australii na długiej drodze do zlokalizowania i wyizolowania enzymu z Mycobacterium smegmatis, który potrafi przetwarzać wodór na energię elektryczną. Aktualnie może to mieć ogromny potencjał, aby można go było wykorzystać do zasilania takich rzeczy, jak małe urządzenia lub implanty.

Od jakiegoś czasu było wiadomo, że bakterie mogą wykorzystywać śladowy wodór w powietrzu jako źródło energii, aby móc rosnąć i przetrwać, w tym w glebach antarktycznych, kraterach wulkanicznych i głębokim oceanie. Do tej pory nie było wiadomo jak to się dzieje - nie znano szczegółów.

Wodór stanowi zaledwie 0,00005% atmosfery

Wyizolowany enzym katalizujący wodór, został nazwany przez zespół naukowców Huc, jest w stanie z łatwością go przetworzyć. Okazuje się, że bakterie usuwają z powietrza 70 mln t wodoru rocznie. Struktura molekularna Huc polega na tym, że enzym rozdziela cząsteczki wodoru, tworząc łańcuch transportu elektronów, zasadniczo wytwarzając obwód elektryczny w komórce.

Odkrycie jest zwieńczeniem lat żmudnej pracy naukowców

Naukowcom zajęło 5 lat i kilka ślepych zaułków, aby w końcu odizolować Huc, ale kiedy już to zrobili, byli zdumieni wieloma aspektami tej małej potęgi. Huc oferuje niezwykle wszechstronne i długie przechowywanie - jest jak bateria, która nigdy się nie wyczerpuje – o ile w powietrzu krąży choćby niewielka ilość wodoru.

Huc jest zadziwiająco stabilny. Możliwe jest zamrożenie enzymu lub podgrzanie go do 80°C i nadal zachowuje zdolność do wytwarzania energii. Dlatego enzym ten pomaga bakteriom przetrwać w najbardziej ekstremalnych środowiskach.

Do pełni szczęścia jeszcze daleko.

Na razie jest jednak trochę za wcześnie, aby świętować nadchodzący sukces komercyjny enzymu Huc. Naukowcy do tej pory wygenerowali tylko niewielką ilość ładunku z równie małej ilości enzymu.

Logika i praktyczne zastosowanie sugeruje, że pierwszym krokiem byłoby dążenie do tego, aby służył jako ogniwa baterii do małych urządzeń, takich jak zegary, globusy LED lub proste komputery. Dopiero z czasem, po dofinansowaniu projektu i doprowadzeniu do masowego wzrostu gęstości enzymu, może dojść do zasilenia pojazdów.

Na razie to przyszłość.

Aby zasilić samochód, trzeba dostarczyć wystarczającą masę wodoru, aby zapewnić energię do poruszania się samochodu. Biorąc pod uwagę właściwości Huc, które demonstrujemy w naszym artykule, uważamy, że może to być idealny katalizator do przeprowadzenia tej konwersji. Jednak do urzeczywistnienia tego potrzebny byłby ogromny postęp technologiczny.

Produkcja Huc jest łatwo skalowalna i może być generowana z prostych, tanich surowców, np. produktów rolnych pochodzenia roślinnego, co można porównać do drogich katalizatorów chemicznych na bazie platyny do konwersji wodoru.

Na tym etapie koszt produkcji ogniw paliwowych z Huc jest nieznany.

Źródło: monash.edu nature.com

Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy.