|
Учени откриха микроорганизми, които позволяват да се получава евтин водород
Учени откриха морски микроорганизми, които могат да произвеждат водород като страничен продукт от жизнените им функции. Това може да бъде използвано за получаването на евтино гориво за водородната енергетика, се съобщава в статията на изследователи, публикувана в списание „Nature Communications”.
Основна характеристика на тези морски микроорганизми е способността им да произвеждат водород в присъствието на кислород в газова среда. Независимо от факта, че учените отдавна проучват възможността за производство на водород по биогенен път с помощта на микроорганизми, всички изследвани досега живи системи изискваха за тези цели атмосфера лишена от кислород. Тези условия на производство на водород са твърде скъпи за комерсиализация.
Цианобактерията Cyanothece 51142, която е компонент от фитопланктона, обитаващ горния слой на водите на световния океан за пръв път е открита през 1993 г. в близост до крайбрежието на Тексас, САЩ. Група учени под ръководството на Химадри Пакраси от Вашингтонския университет в Сейнт Луис успяха да докажат, че микроорганизмът има два режима на работа - дневен и нощен, в хода на които се извършва производството на водород.
През деня Cyanothece 51142, както и всички други фотосинтезиращи организми, поглъща CO2 и произвежда енергия под въздействието на слънчевата светлина, запасявайки я под формата на въглехидрата гликоген. През нощта бактерията използва акумулираната енергия за фиксация на атмосферния азот в резултат, на което освобождава водород.Обикновено наличието на кислород под всякаква форма има неблагоприятно влияние върху ензима нитрогеназа (основен елемент на клетъчния механизъм за фиксация на азота), но в случая на Cyanothece 51142 целия клетъчен кислород се използва за изработка на енергия.
Както доказаха учените, нарушаването на 12-часовия цикъл на смяна на светло с тъмно, през които бактерията или участват във фотосинтеза, или фиксира атмосферния азот с отделяне на водород, позволява да се увеличи производството на H2. Така при непрекъснато 48-часово осветяване на лабораторните съдове, съдържащи бактерията, микроорганизмите са се научили да приспособяват своя фотосинтезиращ цикъл към цикъла на поглъщане на азота, дори и в условията на ярка светлина, което довежда до увеличаване на производството на водород.Според учените, един литър водна среда, съдържаща бактерията, позволява да се получи почти един литър водород за 48 часа.Както потвърждават експертите, чието мнение цитира електронното издание на Nature News, Cyanothece 51142 има най-висока ефективност на производство на водород сред микроорганизми, живеещи във въздушна среда. Въпреки факта, че производителността е по-ниска от тази на живите системи и основаните на тях разработки, работещи в безкислородна атмосфера, възможността за работа във въздушна среда прави тези цианобактерии изключително атрактивни за по-нататъшни изследвания и комерсиализация.
Сега на учените им предстои да проучат възможността за генетична модификация на организма, с цел по-нататъшно подобряване на производителността при производството на водород. Източник: Агросъвети
|
