Эксперименты показали, что фермент под названием Huc превращает газообразный водород в электрический ток.
Австралийские исследователи обнаружили фермент, способный превращать воздух в энергию. Исследование, недавно опубликованное в журнале Nature, показывает, что фермент использует небольшое количество водорода в воздухе для генерации электрического тока. Этот прорыв прокладывает путь к разработке устройств, которые могут буквально генерировать энергию из воздуха.
Открытие было сделано группой ученых из Университета Монаша в Австралии. Они произвели и исследовали фермент, потребляющий водород. Его получили из бактерии, обычно встречающейся в почве. Работа группы показала, что многие бактерии используют атмосферный водород в качестве источника энергии в бедных питательными веществами средах.
«Нам уже давно известно, что бактерии могут использовать следы водорода в воздухе в качестве источника энергии. Это помогает им расти и выживать в антарктических почвах, вулканических кратерах и глубинах океана. Но до сих пор мы не знали, как они это делают», – Крис Грининг, соавтор исследования.
В своих экспериментах ученые выделили фермент, ответственный за использование атмосферного водорода, из бактерии под названием Mycobacterium smegmatis. Они показали, что этот фермент, названный Huc, превращает газообразный водород в электрический ток.
«Huc необычайно эффективен. В отличие от всех других известных ферментов и химических катализаторов, он даже потребляет водород ниже атмосферного уровня – всего 0,00005% воздуха, которым мы дышим», – Рис Гринтер, соавтор исследования.
Ученые использовали несколько передовых методов, чтобы раскрыть молекулярную схему окисления атмосферного водорода. Например, передовую микроскопию (крио-ЭМ) – для определения его атомной структуры и электрических путей, расширяя границы возможного для получения наиболее четкой структуры фермента, о которой сообщалось этим методом на сегодняшний день.
Они также продемонстрировали, что очищенный фермент создает электричество при мельчайших концентрациях водорода.
«Он удивительно стабилен. Фермент можно заморозить или нагреть до 80 градусов по Цельсию, и он сохранит свою способность генерировать энергию. Это свидетельствует о том, что этот фермент помогает бактериям выживать в самых экстремальных условиях», – Эшли Кропп, соавтор исследования.
Huc – это «природная батарея», которая производит постоянный электрический ток из воздуха или добавленного водорода. Хотя это исследование находится на ранней стадии, открытие Huc имеет значительный потенциал для разработки небольших устройств с «воздушным» питанием, например, в качестве альтернативы устройствам на солнечной энергии.
Бактерии, производящие такие ферменты, как Huc, широко распространены и могут выращиваться в больших количествах, а это означает, что у нас есть доступ к устойчивому источнику фермента. Доктор Гринтер говорит, что ключевой целью будущей работы является увеличение производства Huc.
Читайте также
Рекомендации
Чем заняться в Skypark Сочи? 10 идей для туристов
Герои северных сказок оживают в дополненной реальности
6 причин посетить Мончегорск и озеро Имандра
В окружении звука: как наушники могут изменить ваше путешествие
Что привезти из Красноярска: гастрономическое путешествие по Сибири
Секреты новогоднего дзена для собак: советы от экспертов
Идеальный гид по зимнему Дубаю
Читайте самое интересное от Russian Traveler в OK