Вчені виявили, що одним із “родичів” туберкульозної бактерії є фермент, який перетворює водень на електричний струм.
Дослідники вважають, що відкриття може бути використане для нового способу одержання енергії з повітря. Це бактерія Mycobacterium smegmatis, яка використовує фермент Huc для вироблення в атмосфері енергії з водню, що дозволяє вижити в екстремальному середовищі, де є дефіцит поживних речовин.
Вчені заявили, що виявили та вивчили фермент, який може бути використаний як джерело чистої енергії для поповнення живлення портативних комп’ютерів. Результати дослідження було опубліковано у журналі Nature.
“Ми вважаємо, що джерело живлення, що містить фермент Huc, може забезпечувати енергією цілу низку невеликих портативних пристроїв, включаючи біометричні датчики, пристрої для моніторингу навколишнього середовища, цифровий годинник, калькулятори і навіть прості комп’ютери”, – повідомив провідний автор дослідження Рис Грінтер, мікробіолог Університету Монаш в Австралії.
Це непаразитарна бактеріальна речовина, що швидко росте, яка часто використовується для вивчення клітинної структури збудника туберкульозу – Mycobacterium smegmati. Протягом багатьох років було відомо про те, що ця бактерія перетворює водень на електрику. Вчені з’ясували, що вона здатна вижити у суворих кліматичних умовах, таких як Антарктида, вулкани та глибинні океани, де дуже мало інших джерел енергії.
“Якщо забезпечити фермент Huc більш концентрованим воднем, він даватиме більше електричного струму. Це означає, що фермент Huc можна використовувати в паливних елементах для живлення складніших пристроїв, таких як розумні годинники або смартфони, складніші портативні комп’ютери і, можливо, навіть автомобілі “, – Пояснив Гринтер.
Вчені виявили в центрі ферменту Huc заряджену структуру, що містить іони нікелю та заліза. Коли молекула водню потрапляє в активну зону, протони та електрони опиняються у колі між нікелевими та залізними атомами. Потім фермент відправляє електрони в “провідні шляхи”, які є провідниками електричного струму.
Експерименти підтвердили, що Huc здатний зберігатися протягом тривалого часу і може поглинати водень у нікчемній концентрації, яка становить 0,00001% від об’єму повітря, що вдихається людиною. Вчені вважають, що ці властивості у поєднанні зі здатністю бактерії всюдисущості можуть стати ідеальними кандидатами на роль чистого джерела енергії для органічних батарей.