Революционно откритие: Изчистете водорода от микробите!

Революционно откритие: Изчистете водорода от микробите!

На 9 май 2025 г. изследователи от Рурския университет в Бохум съобщиха за новаторски напредък в производството на водород. Микроорганизмите, по-специално чрез ензима [FeFe] хидрогеназа, произвеждат водород в отсъствието на въздух. Този ензим се счита за ефективен биокатализатор за производството на зелен водород. Досега използването му беше ограничено от бързото разрушаване на ензима при контакт с кислород. Благодарение на новите открития, учените са успели да изолират тип стабилна на кислород [FeFe] хидрогеназа и да разкрият механизмите на стабилност на кислорода, които са публикувани в Journal of American Chemical Society.

Изследването не само се занимава с биокатализата, но също така хвърля светлина върху ролята на археите в производството на водород. Тези микроорганизми, които образуват една от трите големи групи живи организми заедно с бактериите и еукариотите, получават енергия чрез специални ензими. Те са способни да преобразуват и произвеждат водород, което позволява на археите да оцелеят в екстремни среди, като напр. science.de описва.

Неутрално по отношение на климата производство на водород

Водородът все повече се разглежда като ключът към енергийните доставки без емисии. Но за производството на неутрален по отношение на климата водород са необходими възобновяеми енергийни източници без емисии на CO2. Университетът Кристиан Албрехтс в Кил е разработил иновативен начин за производство на зелен водород, съобщава renewableenergies.de.

Екипът на Kirstin Gutekunst изследва цианобактерия, която произвежда водород чрез фотосинтеза. Обикновено тази бактерия веднага изразходва водорода, който произвежда. Въпреки това, чрез модифициране на хидрогеназата, процесът може да бъде оптимизиран, така че цианобактерията да произвежда водород за по-дълъг период от време, без да го консумира отново.

Иновативната сила на изследователския екип се отразява в пренасочването на електрони от процеса на фотосинтеза, които традиционно се използват за метаболизма на захарта. Модифицираната хидрогеназа сега използва протони и електрони за производство на водород, което води до значително увеличение на производството на водород. За разлика от предишните подходи, този нов процес може потенциално да работи за неопределено време, тъй като метаболизмът на цианобактериите ремонтира и възпроизвежда сливането на хидрогеназа-фотосистема в дългосрочен план.

Едно от предизвикателствата остава инактивирането на хидрогеназата в присъствието на кислород. За да противодействат на това, учените превключиха цианобактериите към аноксигенна фотосинтеза. В дългосрочен план тази стъпка по-специално може да даде възможност за изключително използване на електрони от разделяне на водата за производство на водород.