Водородный топливный «нано-реактор» может сделать водородные автомобили гораздо дешевле

Водородный топливный «нано-реактор» может сделать водородные автомобили гораздо дешевле

Исследователи из университета Индианы заявили о создании высокоэффективного биоматериала, что катализирует образование водорода – «Святой Грааль» расщепления Н2О, дабы создать кислород и водород для недорогой и действенной заправки машин, каковые трудятся на воде.

Модифицированный фермент, что приобретает мощность, будучи защищенным в оболочки белка — либо «капсида» — бактериального вируса, нового материала, что есть в 150 раз более действенным, чем не поменянные формы фермента.

«По сути, мы забрали свойство вируса на самоопределение бесчисленных генетических блоков и объединили с весьма хрупким и чувствительным ферментом с превосходным свойством принимать протоны и «выдавать» водород», поведал Тревор Дуглас (Trevor Douglas), доктор наук факультета химии колледжа гуманитарных и естественных наук Индианского университета в Блумингтоне, возглавлявший изучение.

«Конечным результатом есть вирусоподобная частица, которая ведет себя так же, как сверхсложный материал, что катализирует получение водорода».

Генетический материал, применяемый для фермента – гидрогеназа — производится двумя генами из распространенной бактерии кишечной палочки Escherichia coli, помещенной вовнутрь защитного капсида с применением способов, созданных ранее этими учеными. hyaA и hyaB – это два гена в бактерии, каковые кодируют главные субъединицы фермента гидрогеназы. Источником капсиды есть бактериальный вирус, известный как бактериофаг P22.

Полученный материал, именуемый «P22-Hyd», не только более действен, чем неизменный фермент, но и производится методом несложного процесса ферментации при комнатной температуре.

Материал есть возможно значительно дешевле и более экологически чистым в производстве, чем другие материалы, применяемые на данный момент для топливных элементов. Дорогостоящий и редкий металл, как к примеру платина, в большинстве случаев применяют, дабы катализировать водород в качестве горючего в таких продуктах, как дорогие водородные машины.

«Данный материал сравним с платиной, за исключением вправду возобновляемых источников», сообщил Дуглас. «Вам не требуется добывать его, вы имеете возможность создать его при комнатной температуре, массово, применяя технологии брожения, это биологический процесс. Это весьма зеленый процесс для высокого класса устойчивого материала».

Помимо этого, P22-Hyd разрушает химические связи воды в ходе создания водорода, и трудится в обратном направлении — рекомбинирует кислород и водород для производства энергии. «Реакция проходит в обе стороны — он бывает использован или в качестве катализатора для производства водорода либо в качестве катализатора топливного элемента», растолковывает Дуглас.

В природе видятся три формы гидрогеназы: ди-железо (FeFe)-, лишь железо (Fe)- и никель-железо (NiFe) -гидрогеназа. Третья форма была выбрана для нового материала по обстоятельству собственной способности легко интегрироваться в биоматериалы и выдерживать действие кислорода.

Модифицированный NiFe-гидрогеназа при инкапсуляции кроме этого владеет намного большей устойчивостью к разрушению под действием веществ в окружающей среде, и он сохраняет свойство катализировать при комнатной температуре. Неизмененный NiFe-гидрогеназа, наоборот, весьма чувствителен к разрушению при действии веществ в окружающей среде и разрушается при температуре выше комнатной температуры — что делает незащищенный фермент нехорошим выбором для применения в коммерческих продуктах и производстве, таких как машины.

Эти не сильный стороны стали «некоторыми из главных обстоятельств, по которым ферменты ранее не употреблялись в технологии», сообщил Дуглас. Второй трудностью есть их производство.

«Никто ни при каких обстоятельствах не обнаружил метода создания большого количества гидрогеназы, не обращая внимания на немыслимый потенциал для производства биологического топлива. Но сейчас у нас имеется способ для производства и стабилизации громадного количества материала, и огромное повышение эффективности», продолжил ученый.

Применяя собственные наработки, его коллеги и Дуглас продолжают изучение P22-Hyd, как совершенного ингредиента для водородной мощности, исследуя методы активации каталитической реакции, применяя солнечный свет.

Это все звучит не просто, и без того оно имеется. Но сохраняем надежду, новый способ ученых окажет помощь снизить цена водородных машин в будущем.

по данным: news.indiana.edu

Водород-воздушные топливные элементы для БЛА


Темы которые будут Вам интересны: