Odkryto enzym, który wytwarza energię elektryczną z powietrza

Grupa naukowców z Australii dokonała interesującego odkrycia. Okazuje się, że niektóre bakterie mieszkające w glebie są w stanie wytwarzać energię elektryczną z powietrza, a dokładniej mówiąc – ze znajdującego się w powietrzu wodoru. Wszystko to za sprawą wyjątkowego enzymu. Zdaniem badaczy enzym ten można by wykorzystać jakie nowe źródło czystej energii.

Mikroskopijna elektrownia

Bakterie, które wykorzystują wspomniany enzym to Mycobacterium smegmatis. Sam enzym nosi zaś nazwę Huc. Mycobacterium smegmatis wykorzystują go, by móc przetrwać w tak wymagających środowiskach jak wulkaniczne kratery, antarktyczne gleby czy dna głębokich oceanów.

Enzym Huc jest w stanie wykorzystać wodór znajdujący się w powietrzu, by wytworzyć elektrony jako produkt uboczny pochłonięcia gazu – niczym naturalna bateria. Badania pokazują, że może on generować elektrony nawet wtedy, gdy stężenie wodoru w otoczeniu bakterii jest znacznie, znacznie niższe niż średnie stężenie wodoru w atmosferze Ziemi. Cechuje się zatem niesamowitą wydajnością.

„To, co naprawdę chcieliśmy zrobić, to wyizolować Huc z bakterii zdolnej do usuwania atmosferycznego wodoru.”, powiedział główny autor pracy poświęconej odkryciu, Rhys Grinter. „To trudne zadanie, ponieważ często te środowiskowe bakterie trudno wyhodować. Opracowaliśmy więc serię nowych metod, aby najpierw hodować bakterie, a potem dostawać się do ich wnętrz i z użyciem chemii próbować wyizolować ten pojedynczy komponent.”

Enzym Huc wytwarzający energię elektryczną podczas pochłaniania wodoru z powietrza. Wizja artysty. | Źródło: Monash University/Alina Kurokhtina

Warto wspomnieć, że Huc jest enzymem bardzo stabilnym. Można go mrozić i ogrzewać, a ten nadal zachowuje zdolność do generowania energii elektrycznej.

Nowe źródło czystej energii

Bakterie żyjące w glebie zużywają rocznie ponad 77 milionów ton wodoru. Odgrywają więc one istotną rolę w utrzymaniu składu ziemskiej atmosfery. Grinter szacuje, że 60 do 80% takich bakterii może wykorzystywać enzymy takie jak Huc. Mogą stanowić więc one potencjalne, niewykorzystane źródło energii odnawialnej.

Zdaniem naukowców Huc mógłby znaleźć wiele zastosowań. Na przykład, mógłby być wykorzystywany jako czujnik wodoru. O ilości wodoru w powietrzu mówiłaby ilość generowanej przez niego energii.

W dalszej przyszłości być może enzym można by wykorzystywać do zasilania niewielkich elektronicznych urządzeń. Szereg jego zastosować być może będzie jeszcze większy, jeżeli enzym będzie miał do dyspozycji zamiast wodoru występującego naturalnie w atmosferze czysty wodór.

Źródło: Monash University, fot. tyt. Monash University/Rhys Grinter