فراوری برق از هوا؛ کشف نو دانشمندان - بلاگ پو

محققان دانشگاه موناش استرالیا آنزیمی تازه پیدا نموده اند که می تواند از مقادیر اندکی هیدروژن موجود در هوا برای فراوری انرژی استفاده کند. این می تواند به توسعه دستگاه هایی منجر گردد که به معنای واقعی کلمه می توانند برق را از هوای رقیق فراوری نمایند.

این کشف اهمیت بیشتری پیدا می نماید، زیرا دنیا در پی راه های نوآورانه ای برای دور شدن از سوخت های فسیلی و روی آوردن به سمت منابع غیر کربنی انرژی است.

در حالی که فناوری هایی مانند انرژی خورشیدی و بادی در حال افزایش هستند، آن ها با مسائل متناوب محدود می شوند - جایی که نمی توانند به طور مداوم یا بر اساس تقاضا برق فراوری نمایند. یک دستگاه فراوری انرژی مبتنی بر آنزیم می تواند دقیقاً مانند یک ژنراتور برق به دلخواه روشن و خاموش گردد.

برای سال های متمادی، محققان می دانستند که باکتری هایی که در منطقه ها فقیر از مواد مغذی زندگی می نمایند، به عنوان منبع انرژی از جو به هیدروژن نفوذ می نمایند. این در محیط های شدید مانند خاک های قطب جنوب، دهانه های آتشفشانی و در اعماق اقیانوس ها مشاهده شده است. با این حال، مکانیسم دقیق چگونگی نفوذ آن ها به هیدروژن شناخته نشده بود.

محققان مؤسسه اکتشاف زیست پزشکی دانشگاه موناش سپس برای آنالیز بیشتر به یک باکتری معمول خاک، مایکوباکتریوم اسمگماتیس، روی آوردند و آنزیمی به نام Huc را استخراج کردند که می تواند گاز هیدروژن را به جریان الکتریکی تبدیل کند.

آن ها سپس از پیشرفته ترین تکنیک ها برای یافتن اطلاعات بیشتر در خصوص ساختار و عملکرد آنزیم استفاده کردند. روش هایی مانند میکروسکوپ کریو الکترونی (cryo-EM) برای معین ساختار مولکولی آنزیم استفاده شد.

محققان بعلاوه دریافتند که در شکل خالص شده آن، آنزیم بسیار پایدار است و می تواند در دمای شدید نیز زنده بماند. آزمایشگاه ها معمولا آنزیم ها را در دمای زیر صفر درجه فارنهایت (20- درجه سانتیگراد) منجمد می نمایند تا ثابت نگه دارند. محققان دریافتند که آنزیم Huc می تواند در دماهای بالای 176 درجه فارنهایت (80 درجه سانتیگراد) نیز پایدار بماند و زمانی که هیدروژن در دسترس باشد، الکتریسیته فراوری کند.

محققان این آنزیم را باتری طبیعی نامیده اند که می تواند جریان الکتریکی پایداری را با استفاده از هیدروژن فراوری کند. این به احتمال زیاد منجر به توسعه دستگاه های کوچک با نیروی هوا می گردد که برق فراوری می نمایند.

یافته های این مطالعه در مجله Nature منتشر شد.

منبع: همشهری