Исследователи Оксфордского университета добились значительных успехов в производстве зеленого водорода. Их инновационный подход использует генетически модифицированные бактерии, называемые "водородными нанореакторами", для получения водородного топлива из воды и солнечного света.
Это достижение имеет потенциал революционизировать методы производства водорода, сделав их более устойчивыми и экономически эффективными. Профессор Вэй Хуан, главный автор исследования, заявил: "Наше новое исследование представляет собой убедительную альтернативу в виде сильного и эффективного биокатализатора, который предлагает повышенную безопасность, более низкие производственные затраты, что может улучшить долгосрочную экономическую жизнеспособность."
Зеленый водород производится путем разложения молекул воды с использованием возобновляемых источников энергии, процесс считается экологически чистым, так как он не производит выбросов углекислого газа. Текущая промышленная продукция водорода сильно зависит от ископаемого топлива, что приводит к выбросам примерно 11,5–13,6 килограмма углекислого газа на каждый килограмм произведенного водорода.
Исследователи генетически модифицировали вид бактерий, известный как Shewanella oneidensis, чтобы улучшить его способности к производству водорода. Этот вид является "электроактивным", что означает, что он может передавать электроны от твердых поверхностей за пределами своей клетки.
Чтобы дополнительно улучшить этот процесс, команда ввела в бактерии электронную помпу, которая использует солнечный свет для передачи протонов в пространство, обеспечивая необходимые материалы для производства водорода. Кроме того, были введены восстановленные наночастицы оксида графена и сульфата железа для улучшения передачи электронов.
Эти изменения привели к увеличению выхода водорода в десять раз по сравнению с не модифицированными бактериями. Исследователи полагают, что эта система может быть использована для создания "искусственных листьев", покрытых генетически модифицированными бактериями, которые сразу начнут производить водород при воздействии солнечного света.
Это новшество может значительно снизить стоимость производства зеленого водорода, сделав его более жизнеспособной альтернативой ископаемому топливу. Использование генетически модифицированных бактерий представляет собой устойчивый и экологически чистый подход к производству чистой энергии.
Исследователи оптимистично настроены на то, что эта технология поможет в переходе к будущему с нулевыми выбросами. Профессор Ян Томпсон, еще один автор статьи, заключил: "Наш биокатализатор демонстрирует потенциал биокатализаторов для производства чистой энергии. Неорганические материалы, использованные в этой работе, включая оксид графена и наночастицы сульфата железа, синтезированы с помощью биологических методов, что делает их более экологически чистыми по сравнению с традиционными химическими методами."