Revolucionarno otkriće: Očistite vodik od mikroba!

Revolucionarno otkriće: Očistite vodik od mikroba!

9. svibnja 2025. istraživači sa Sveučilišta Ruhr Bochum izvijestili su o revolucionarnom napretku u proizvodnji vodika. Mikroorganizmi, posebno pomoću enzima [FeFe] hidrogenaze, proizvode vodik u nedostatku zraka. Ovaj se enzim smatra učinkovitim biokatalizatorom za proizvodnju zelenog vodika. Do sada je njegova uporaba bila ograničena brzim uništavanjem enzima kada dođe u dodir s kisikom. Zahvaljujući novim otkrićima, znanstvenici su uspjeli izolirati vrstu [FeFe] hidrogenaze stabilne na kisik i otkriti mehanizme stabilnosti kisika, koji su objavljeni u časopisu Journal of American Chemical Society.

Studija ne samo da se bavi biokatalizom, već također baca svjetlo na ulogu arheja u proizvodnji vodika. Ovi mikroorganizmi, koji uz bakterije i eukariote čine jednu od tri velike skupine živih organizama, energiju dobivaju pomoću posebnih enzima. Oni su sposobni pretvarati i proizvoditi vodik, što omogućuje arhejama da prežive u ekstremnim okruženjima, kao što su znanost.de opisuje.

Klimatski neutralna proizvodnja vodika

Na vodik se sve više gleda kao na ključ za opskrbu energijom bez emisija. Međutim, za proizvodnju klimatski neutralnog vodika potrebni su obnovljivi izvori energije bez emisija CO2. Sveučilište Christian Albrechts u Kielu razvilo je inovativan način za proizvodnju zelenog vodika, izvještava renewableenergies.de.

Tim Kirstin Gutekunst istražuje cijanobakteriju koja fotosintezom proizvodi vodik. Normalno, ova bakterija odmah troši vodik koji proizvodi. No modificiranjem hidrogenaze proces bi se mogao optimizirati tako da cijanobakterija dulje vrijeme proizvodi vodik bez da ga ponovno troši.

Inovativna snaga istraživačkog tima ogleda se u preusmjeravanju elektrona iz procesa fotosinteze, koji se tradicionalno koriste za metabolizam šećera. Modificirana hidrogenaza sada koristi protone i elektrone za proizvodnju vodika, što rezultira značajnim povećanjem proizvodnje vodika. Za razliku od prijašnjih pristupa, ovaj bi novi proces potencijalno mogao funkcionirati neograničeno dugo jer metabolizam cijanobakterija dugoročno popravlja i replicira fuziju hidrogenaze i fotosustava.

Jedan od izazova ostaje inaktivacija hidrogenaze u prisutnosti kisika. Kako bi se tome suprotstavili, znanstvenici su prebacili cijanobakterije na anoksigenu fotosintezu. Dugoročno, ovaj bi korak mogao omogućiti isključivo korištenje elektrona od cijepanja vode za proizvodnju vodika.