Вчені виявили фермент, здатний ефективно переробляти водень на електрику

Деякі з найкрихітніших організмів у природі наділені неймовірними засобами та можливостями, що дозволяють їм вижити у будь-яких умовах. Деякі з бактерій, наприклад, здатні поглинати водень, що знаходиться в повітрі в дуже малій кількості, і використовувати його як «внутрішнє паливо» за відсутності інших можливостей до харчування.

Вивченням цієї особливості займалися вчені з університету Монаша, Австралія. Під час досліджень вони намагалися виявити та виділити з бактерій виду Mycobacterium smegmatis ферменти, які дозволяють їм поглинати водень та виробляти електрику. Потенційно це могло б бути використане для приведення в дію малоспоживаючих пристроїв, таких, як електронний годинник, імплантати і т.п.

Вченим знадобилося п’ять років, протягом яких кілька разів поверталися до вихідної точки. Але в результаті їм удалося виділити фермент, який отримав назву Huc. А подальші вивчення цього ферменту дали вченим знання про деякі разючі аспекти цієї крихітної електростанції. «Фермент Huc схожий на батарею, в якій ніколи не закінчиться заряд» — пишуть дослідники, — «Він працюватиме, поки в навколишньому повітрі є навіть крихітна кількість водню».

Крім цього, фермент напрочуд стабільний, його можна заморозити або нагріти до 80 градусів Цельсія, і він не втратить своїх здібностей до переробки водню. «Це те, що допомагає багатьом бактеріям виживати у надзвичайних умовах довкілля» — пишуть дослідники.

В даний час вченим вдалося виділити з бактерій лише невелику кількість ферменту Huc, але якого вистачило для вимірювання багатьох властивостей і характеристик, включаючи кількість виробленої електрики.

На перших етапах джерела живлення на основі цього ферменту зможуть виступити заміни батарейок, що живлять малогабаритні електронні пристрої. Але в разі розробки технології масового виробництва можна буде отримати фермент такої концентрації, що електрики, що виробляється ним, вистачить на приведення в рух електричного автомобіля.

«Все це знаходиться в межах нашої досяжності» — пишуть дослідники, — «Водень виступає як паливо, а фермент Huc буде працювати як високоефективний ідеальний каталізатор. Основним технічним завданням стане постачання автомобіля достатнім запасом водню».

Згідно з попередніми даними, виробництво ферменту Huc буде нескладним і масштабованим до будь-якого розумного рівня. Як сировину можуть бути використані дешеві рослинні компоненти природного походження, що залишилися після переробки сільськогосподарської продукції. А ефективність ферменту Huc значно перевищує ефективність найкращих каталізаторів на основі платини та інших рідкісних та дорогих металів.

«Зараз ми ще не можемо сказати, якою буде кінцева вартість водневого паливного осередку з ферментом Huc» — пишуть дослідники, — «Але ми припускаємо, що вона має бути порівнянною з вартістю будь-яких інших електронних пристроїв такого рівня складності».