Знайдено незвичайний спосіб виробництва чистого палива із сонячного світла: як працює

Дослідники Оксфордського університету досягли значного прогресу в галузі виробництва екологічно чистого водню. Про це пише Interesting Engineering.

Їхній інноваційний підхід полягає у використанні біоінженерних бактерій, званих "водневими нанореакторами", для створення водневого палива з води і сонячного світла.

Зелений водень виробляється шляхом розщеплення молекул води з використанням поновлюваних джерел енергії. Цей процес вважається екологічно чистим, оскільки не генерує жодних викидів вуглекислого газу. Однак сучасне промислове виробництво водню значною мірою залежить від викопного палива, генеруючи приблизно 11,5-13,6 кг викидів CO2 на кілограм виробленого водню.

Вчені генетично модифікували вид бактерій Shewanella oneidensis, щоб поліпшити його здатність виробляти водень. Вони буквально сконструювали бактерії для концентрації електронів, протонів і важливого ферменту, що називається гідрогеназою, у певному відсіку клітини. Цей відсік, відомий як периплазматичний простір, розташований між внутрішньою і зовнішньою мембранами бактерій. Сконцентрувавши ці компоненти в обмеженому просторі, дослідники змогли підвищити ефективність виробництва водню.

Для подальшого поліпшення процесу команда впровадила в бактерії електронний насос, що активується світлом. Цей насос використовує сонячне світло для переміщення протонів у периплазматичний простір, забезпечуючи необхідні інгредієнти для виробництва водню. Ці модифікації призвели до десятикратного збільшення виходу водню порівняно з немодифікованими бактеріями.

Дослідники вважають, що цю систему можна масштабувати для створення "штучного листя", покритого штучно створеними бактеріями. Потім це листя можна було б використовувати для отримання водню із сонячного світла у великих масштабах.

Цей прорив може значно знизити вартість виробництва зеленого водню, зробивши його більш життєздатною альтернативою викопному паливу. Використання біоінженерних бактерій пропонує стійкий і екологічно безпечний підхід до виробництва чистої енергії.

Нагадаємо, група дослідників з Південної Кореї вдосконалила важливий компонент біоелектрохімічного осередку, забезпечивши більш ефективне виробництво водню з мікроорганізмів, виявлених у відходах.