Revolusjonerende oppdagelse: Rens hydrogen fra mikrober!

Revolusjonerende oppdagelse: Rens hydrogen fra mikrober!

9. mai 2025 rapporterte forskere ved Ruhr-universitetet i Bochum om banebrytende fremskritt innen hydrogenproduksjon. Mikroorganismer, spesielt gjennom enzymet [FeFe]-hydrogenase, produserer hydrogen i fravær av luft. Dette enzymet regnes som en effektiv biokatalysator for produksjon av grønt hydrogen. Inntil nå var bruken begrenset av den raske ødeleggelsen av enzymet når det kommer i kontakt med oksygen. Takket være de nye funnene klarte forskerne å isolere en type oksygenstabil [FeFe]-hydrogenase og avdekke mekanismene for oksygenstabilitet, som ble publisert i Journal of American Chemical Society.

Studien omhandler ikke bare biokatalyse, men belyser også arkeas rolle i hydrogenproduksjon. Disse mikroorganismene, som danner en av de tre store gruppene av levende organismer ved siden av bakterier og eukaryoter, får energi gjennom spesielle enzymer. Disse er i stand til å omdanne og produsere hydrogen, noe som gjør at arkea kan overleve i ekstreme miljøer, som f.eks. science.de beskriver.

Klimanøytral hydrogenproduksjon

Hydrogen blir i økende grad sett på som nøkkelen til utslippsfri energiforsyning. For å produsere klimanøytralt hydrogen kreves det imidlertid fornybare energikilder uten CO2-utslipp. Christian Albrechts University i Kiel har utviklet en innovativ måte å produsere grønt hydrogen på, melder renewableenergies.de.

Kirstin Gutekunsts team undersøker en cyanobakterie som produserer hydrogen gjennom fotosyntese. Normalt bruker denne bakterien umiddelbart opp hydrogenet den produserer. Ved å modifisere hydrogenasen kan imidlertid prosessen optimaliseres slik at cyanobakterien produserer hydrogen over lengre tid uten å konsumere det igjen.

Forskergruppens innovative styrke gjenspeiles i omdirigering av elektroner fra fotosynteseprosessen, som tradisjonelt brukes til sukkermetabolisme. Den modifiserte hydrogenasen bruker nå protoner og elektroner for å produsere hydrogen, noe som resulterer i en betydelig økning i hydrogenproduksjonen. I motsetning til tidligere tilnærminger, kan denne nye prosessen potensielt fungere på ubestemt tid fordi cyanobakterienes metabolisme reparerer og replikerer hydrogenase-fotosystemfusjonen på lang sikt.

En av utfordringene er fortsatt inaktivering av hydrogenase i nærvær av oksygen. For å motvirke dette byttet forskerne cyanobakteriene til anoksygen fotosyntese. På lang sikt kan spesielt dette trinnet muliggjøre eksklusiv bruk av elektroner fra vannsplitting til hydrogenproduksjon.