“Nanoreaktor” – proizvodnja vodika iz vode
Unatoč činjenici kako nafta danas zauzima najvažnije mjesto u energetskoj slici našeg planeta, ako se pita znanstvenike s Indiana University, dotičnu bi u nadolazećim godinama napokon trebale zamijeniti gorive ćelije temeljene na vodiku.
Naime, tim pod vodstvom prof. Trevora Douglasa uspio je sintetizirati iznimno efikasan nanomaterijal koji služi kao katalizator pri izdvajaju vodika iz vode.
Riječ je o modificiranom enzimu zaštićenom unutar proteinske ovojnice bakterijskog virusa, što mu daje 150 puta veću efikasnost od nezaštićene inačice enzima. Sam enzim, nazvan hidrogenaza, nastaje kombiniranjem genetičkog materijala uzetog iz dva gena bakterije Escherichia coli te potom biva umetnut u zaštitnu ovojnicu virusa bakteriofag P22. Pritom je riječ o genima hyaA i hyaB, koji su od ključne važnosti u procesu kodiranja enzima hidrogenaze.
„U osnovi, kombinirali smo virus koji ima sposobnost stvaranja ogromne količine genetičkog materijala s jedne strane, s osjetljivim enzimom koji ima izvanredno svojstvo stvaranja vodika. Tako smo u konačnici dobili česticu-virus s karakteristikama iznimno naprednog katalizatora u proizvodnji vodika”, izjavio je prof. Douglas.
Osim toga, sam proces proizvodnje novog biomaterijala, registriranog pod nazivom P22-Hyd, također je poprilično jednostavan. Naime, moguće ga je proizvesti kroz relativno lagan proces fermentacije na sobnoj temperaturi.
Još jedna prednost dotičnog jesu i manji troškovi njegove proizvodnje, kao i puno niža štetnost po okoliš od trenutno korištenih materijala u izradi gorivih ćelija, gdje posebno mjesto danas zauzima skupa platina. „Ovaj materijal usporediv je s platinom, uz iznimku kako je riječ o potpuno obnovljivom izvoru. Ne morate ga iskapati, već možete proizvesti ogromnu količinu na sobnoj temperaturi putem fermentacijske tehnologije, a i biorazgradiv je. Riječ je o ekološki vrlo prihvatljivom procesu koji u konačnici daje iznimno kvalitetan materijal”, otkrio je prof. Douglas.
Osim što služi pri cijepanju kemijskih veza unutar molekula vode, s ciljem stvaranja vodika, P22-Hyd je u stanju raditi i u suprotnom smjeru, kombinirajući vodik i kisik u cilju dobivanja energije. „Riječ je o dvosmjernom spoju – moguće ga je iskoristiti bilo kao katalizator u proizvodnji vodika, bilo kao katalizator u gorivim ćelijama”, kaže prof. Douglas.
Međutim, istraživanje na P22-Hyd tek je počelo, budući da prof. Douglas i njegove kolege imaju u planu sintetizirati inačicu enzima koji bi mogao funkcionirati kao katalizator već pri jednostavnom izlaganju Sunčevom svjetlu, nasuprot trenutnoj metodi laboratorijske fermentacije. To bi u konačnici omogućilo uvođenje enzima u sustave napajane Sunčevom energijom, a time i otvorilo neslućene mogućnosti iskorištavanja energije Sunca i vode.
