Некоторые из самых крошечных организмов в природе наделены невероятными средствами и возможностями, позволяющими им выжить в любых условиях. Некоторые из бактерий, к примеру, способны поглощать водород, находящийся в воздухе в очень малом количестве, и использовать его в качестве “внутреннего топлива” при отсутствии других возможностей к пропитанию.
Изучением этой особенности занимались ученые из университета Монаша, Австралия. Во время исследований они пытались обнаружить и выделить из бактерий вида Mycobacterium smegmatis ферменты, которые позволяют им поглощать водород и производить электричество. Потенциально это могло бы быть использовано для приведения в действие малопотребляющих устройств, таких, как электронные часы, имплантаты и т.п.
Ученым потребовалось пять лет, в течение которых они несколько раз возвращались к исходной точке. Но в результате им удалось выделить фермент, который получил название Huc. А дальнейшие изучения этого фермента дали ученым знания о некоторых поразительных аспектах этой крошечной электростанции. “Фермент Huc похож на батарею, в которой никогда не закончится заряд” – пишут исследователи, – “Он будет работать, пока в окружающем воздухе присутствует даже крошечное количество водорода”.
Кроме этого, фермент удивительно стабилен, его можно заморозить или нагреть до 80 градусов Цельсия, и он не потеряет своих способностей к переработке водорода. “Это то, что помогает многим бактериям выживать в чрезвычайных условиях окружающей среды” – пишут исследователи.
В настоящее время ученым удалось выделить из бактерий лишь небольшое количество фермента Huc, но которого хватило для измерения его многих свойств и характеристик, включая количество производимого электричества.
На первых этапах источники питания на основе этого фермента смогут выступить замены батарейкам, питающим малогабаритные электронные устройства. Но в случае разработки технологии массового производства можно будет получить фермент такой концентрации, что вырабатываемого им электричества хватит на приведение в движение электрического автомобиля.
“Все это находится в пределах нашей досягаемости” – пишут исследователи, – “Водород выступает в качестве топлива, а фермент Huc будет работать в качестве высокоэффективного идеального катализатора. Основной технической задачей станет снабжение автомобиля достаточным запасом водорода”.
Согласно предварительным данным производство фермента Huc будет несложным и масштабируемым до любого разумного уровня. В качестве сырья могут быть использованы дешевые растительные компоненты естественного происхождения, оставшиеся после переработки сельскохозяйственной продукции. А эффективность фермента Huc значительно превышает эффективность самых лучших катализаторов на основе платины и других редких и дорогостоящих металлов.
“Сейчас мы еще не можем сказать, какова будет конечная стоимость водородной топливной ячейки с ферментом Huc” – пишут исследователи, – “Но мы предполагаем, что она должна быть сопоставимой со стоимостью любых других электронных устройств подобного уровня сложности”.
Ключевые слова:
Фермент, Huc, Бактерии, Водород, Воздух, Топливо, Электричество, Катализатор
Первоисточник
Другие новости по теме:
Новая трехслойная бактериальная биобатарея может вырабатывать электричество непрерывно в течение нескольких недельУченые вывели штамм микроорганизмов, которые вырабатывают электричество, поглощая ядерные отходы.Древние микроорганизмы стали основой для процесса производства бензина из воздуха.С помощью нанотехнологий удалось повысить емкость хранения водорода в связанном твердом виде.Ученые превратили бактерий E. Coli в крошечные живые хронометры
