Ученые используют бактерии для производства водорода

Исследователи из Технологического института ITQB NOVA (Португалия) создают «световые бактериальные фабрики» для производства водорода, который можно использовать как топливо. Новый метод получения водорода позволит быстрее перейти от ископаемых к альтернативным возобновляемым источникам энергии, передает пресс-служба ITQB NOVA. 

Водород – одно из веществ, которое становится сегодня заменой традиционным видам топлива. Уже существуют автомобили, которые работают не на бензине, а на водороде. Тем не менее, так называемая «зеленая водородная экономика» требует, чтобы производство H2 было основано исключительно на возобновляемых источниках энергии. Кроме того, в идеале не следует использовать дорогие катализаторы из редких металлов, производство которых связано с серьезным уроном для экологии. Чтобы решить эту проблему, исследователи из ITQB NOVA работают над инновационной технологией производства водорода из света с помощью нефотосинтезирующих микроорганизмов.

В исследовании, представленном в журнале Angewandte Chemie International Edition, ученые описывают новый подход, основанный на биогибридных системах. В них сочетаются нефотосинтезирующие бактерии с высоким содержанием водорода и полупроводниковые наночастицы сульфида кадмия (CdS), которые очень эффективно улавливают свет.

Ученые исследовали производство водорода (Н2) под действием света биогибридами на основе нескольких бактерий. Все биогибриды производили H2 из света, но особенно активно – тот, который включал в себя Desulfovibrio desulfuricans, бактерию, обнаруженную в почвах. Эта бактерия содержит высокий уровень гидрогеназ, ферментов, участвующих в производстве водорода, и эффективен в производстве наночастиц внеклеточного сульфида. Эти самовоспроизводящиеся наночастицы улавливают свет, который затем бактерия может использовать для производства H2. Результаты показывают, что гибриды D. desulfuricans-CdS очень активно производят H2, при этом сохраняя высокую стабильность и эффективность при прямом использовании солнечной энергии. И все это – без дорогостоящих и токсичных катализаторов.

Использование микроорганизмов и светозарабывающих материалов собственного производства – это недорогой и устойчивый подход к производству топлива. Ранее ученые из Университета Линчёпинга (Швеция) сообщили об ещё одном способе получения водорода: нанопористый материал впитывает солнечную энергию и расщепляет молекулы воды для получения газообразного водорода.

[Фото: INÊS CARDOSO PEREIRA; MÓNICA MARTINS]