Vědci ukazují, že enzym zvaný Huc přeměňuje plynný vodík na elektrický proud.
Australští vědci objevili enzym, který dokáže přeměnit vzduch na energii.
Australští vědci objevili enzym schopný přeměňovat vzduch na energii. Studie byla nedávno zveřejněna v prestižním časopise Příroda, ukazuje, že enzym využívá malé množství vodíku ve vzduchu k vytvoření elektrického proudu. Tento průlom otevírá cestu pro vývoj zařízení, která dokážou generovat energii doslova ze vzduchu.
Objev učinil tým vědců pod vedením Dr. Reese Grinter, Ashley Krupp, Ph.D. student a profesor Chris Greening z Biomedical Discovery Institute Monash University v Melbourne, Austrálie. Tým vyrobil a studoval enzym spotřebovávající vodík z bakterií běžně se vyskytujících v půdě.
Nedávná práce týmu ukázala, že mnoho bakterií využívá vodík z atmosféry jako zdroj energie v prostředích chudých na živiny. Profesor Greening řekl: „Už nějakou dobu víme, že bakterie mohou využívat stopový vodík ve vzduchu jako zdroj energie, který jim pomáhá růst a přežít, včetně antarktických půd, sopečných kráterů a hlubin oceánů.“ „Doteď jsme ale nevěděli, jak to udělali.“
V tomhle Příroda Pomocí tohoto papíru vědci extrahovali enzym zodpovědný za používání atmosférického vodíku z bakterie tzv Nátěr Mycobacterium. Ukázali, že tento enzym, zvaný Huc, přeměňuje plynný vodík na elektrický proud.
Dr. Grinter poznamenává, že „Huc je mimořádně účinný. Na rozdíl od všech ostatních známých chemických enzymů a katalyzátorů spotřebovává dokonce vodík pod atmosférickou úrovní – méně než 0,00005 % vzduchu, který dýcháme.“
Výzkumníci použili několik špičkových metod k odhalení molekulárního plánu pro atmosférickou oxidaci vodíku. Použili pokročilou kryo-EM mikroskopii (cryo-EM) k určení jejich atomové struktury a elektrických drah, čímž posunuli hranice, aby vytvořili nejrozlišitelnější enzymovou strukturu, která byla dosud touto metodou hlášena. Použili také techniku zvanou elektrochemie, aby prokázali, že čištěný enzym produkuje elektřinu při přesné koncentraci vodíku.
Laboratorní práce paní Krupp ukazuje, že je možné skladovat vyčištěný Huc po dlouhou dobu.
Je úžasně stabilní. Enzym lze zmrazit nebo zahřát na 80 stupňů[{“ attribute=““>Celsius, and it retains its power to generate energy,” Ms. Kropp said. “This reflects that this enzyme helps bacteria to survive in the most extreme environments.”
Huc is a “natural battery” that produces a sustained electrical current from air or added hydrogen. While this research is at an early stage, the discovery of Huc has considerable potential to develop small air-powered devices, for example as an alternative to solar-powered devices.
The bacteria that produce enzymes like Huc are common and can be grown in large quantities, meaning we have access to a sustainable source of the enzyme. Dr. Grinter says that a key objective for future work is to scale up Huc production. “Once we produce Huc in sufficient quantities, the sky is quite literally the limit for using it to produce clean energy.”
Reference: “Structural basis for bacterial energy extraction from atmospheric hydrogen” by Rhys Grinter, Ashleigh Kropp, Hari Venugopal, Moritz Senger, Jack Badley, Princess R. Cabotaje, Ruyu Jia, Zehui Duan, Ping Huang, Sven T. Stripp, Christopher K. Barlow, Matthew Belousoff, Hannah S. Shafaat, Gregory M. Cook, Ralf B. Schittenhelm, Kylie A. Vincent, Syma Khalid, Gustav Berggren and Chris Greening, 8 March 2023, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-023-05781-7
Přátelský webový obhájce. Odborník na popkulturu. Bacon ninja. Tvrdý twitterový učenec.
