Bioenzymer som bränslekälla: Kemister simulerar vätgas som en miljövänlig energikälla
För närvarande produceras vätgas i en mycket komplex industriell process och bioenzymer kan vara en alternativ energikälla. Detta gör dem mer attraktiva för den miljövänliga bränslemarknaden, enligt forskarna. Som svar letar forskare efter biologiskt syntetiserat väte, som är mycket mer effektivt att producera än den nuvarande människoframställda processen. Det sa kemiprofessorn och medförfattaren Thomas Rauchfuss.
Använd bioenzymer för industriella bränslen
Bioenzymer, eller så kallade hydrogenaser, är naturens maskiner för att producera och bränna vätgas. Dessa enzymer finns i två versioner: järn-järn och nickel-järn, uppkallade efter de element som är ansvariga för de kemiska reaktionerna. Så den nya studien fokuserar främst på den första sorten eftersom den får jobbet gjort snabbare, hävdar forskarna.
Teamet gick in i studien med en allmän förståelse för den kemiska sammansättningen av de aktiva platserna i enzymet. De antog att fläckarna bestod av 10 delar: fyra kolmonoxidmolekyler, två cyanidjoner, två järnjoner och två grupper av en svavelinnehållande aminosyra som kallas cystein.
Teamet fann också att enzymets motor liknade två identiska grupper om fem kemikalier. Dessa var två kolmonoxidmolekyler, en cyanidjon, en järnjon och en cysteingrupp. Grupperna bildar således en fast ansluten enhet och de två enheterna utgör tillsammans 10 delar för motorn. Analysen av enzymet syntetiserat i laboratoriet avslöjade dock en sista överraskning, säger Rauchfuß. "Vårt recept är ofullständigt. Vi vet nu att det krävs 11 delar för att skapa den aktiva enheten. Vi letar efter den sista biten."
Framtidsperspektiv
Så teammedlemmarna är inte säkra på vilken typ av applikationer denna nya förståelse för bioenzymer kommer att leda till. Forskningen kan dock ge en länk som kommer att vara användbar för andra katalysatorprojekt.
"Lärdomen från denna studie är att det är en sak att tänka sig att använda det verkliga enzymet för att göra vätgas, men det är mycket kraftfullare att förstå din makeup tillräckligt bra för att reproducera den för användning i laboratoriet kan", så Rauchfuss. Forskare från Oregon Health and Science University bidrog också till denna studie.
Du hittar artikeln om studien här.