Зелените алги стапнуваат на гасот
Истражувачите од Бон откриваат ген на алги за производство на водород
Без оглед дали е во форма на ролни, како крцкави снегулки или „Шпагети ал Песто ди Маре“: Прехранбената индустрија е на „патување со алги“ и ги продава водните растенија како вкусни донатори на енергија на потрошувачи кои се свесни за здравјето. Но, алгите може да помогнат и во решавање на нашите енергетски проблеми на други начини: Некои од нив можат да произведат водород, кој ќе се користи во иднина за напојување автомобили или лаптопи за напојување. Научниците од Универзитетот во Бон сега го изолираа генот за производство на водород од зелените алги - и генетски модифицираа сој на алги, така што може да генерира повеќе од двојно повеќе водород од порано.
„Водородот е добра резерва на енергија“, објаснува др. Томас Хапе од Ботаничкиот институт на Универзитетот во Бон, „за алгите тоа значи губење на енергија за ослободување на водород во околината“. Различни зелени алги го прават тоа само ако ги принудите: Калифорниската компанија Мелис Енерџи, со која соработуваат истражувачите од Бон, ги стави на диета со сулфур за оваа намена - сулфурот е дел од многу витални клеточни протеини. Алгата потоа го префрла метаболизмот на горилникот, но дел од фотосинтезата продолжува да работи со полна брзина и генерира големи количини високоенергетски соединенија што клетките воопшто не можат да ги користат. Тие конечно „располагаат“ со вишокот енергија во форма на водород.
Безбојниот, нетоксичен гас наскоро може да го направи голем: Експертите сметаат дека е извор на енергија во иднината, кој ќе напојува автомобили и автобуси или ќе снабдува дигитални фотоапарати, мобилни телефони и лаптопи со електрична енергија со часови. Револуцијата е овозможена со понатамошниот развој на горивната ќелија. Во него, водородот реагира со кислородот во воздухот и формира вода и генерира електрична енергија во процесот - за возење електрични мотори, на пример. Предност: Водата може да се подели на кислород и водород со трошење енергија. Ако ја користите силата на сонцето за одржување на овој циклус, теоретски не се произведуваат дури и загадувачи. И за разлика од електричната енергија, како што е генерирана од соларните ќелии, водородот може да се складира без некои поголеми проблеми - ова е единствениот начин да се осигура дека релевантните уреди работат и кога сонцето не грее.
Шеесет години е познато дека зелените алги во принцип можат да произведат кислород и водород од вода. На нив им помага клеточен протеин, ензимот хидрогеназа; фотосинтезата ја обезбедува потребната енергија. Хапе и неговиот тим успеаја да го изолираат генот од разни зелени алги со користење на нацрт хидрогеназата. Научниците сега се обидуваат да ја дешифрираат просторната структура на ензимот. Тие се надеваат дека ќе препознаат каде точно се приврзуваат реактантите на протеинот и како тој го катализира формирањето на водород. Експериментите за ова се комплексни - досега истражувачите во Бон работеа со компјутерски слики кои се прилично блиски до реалноста.
„Нашата хидрогеназа има многу едноставна структура“, објаснува биохемичарот, „и тоа, се разбира, го олеснува разбирањето како работи“. Ова е причината зошто нивното откритие наиде на голем интерес ширум светот - особено затоа што ензимот произведува големи количини на водород. Во меѓународен проект финансиран од јапонското Министерство за енергетика, истражувачите сега се обидуваат да ги изолираат и системите за фотосинтеза и хидрогеназата од сини и зелени алги и да ги прикачат на вештачки мембрани. Кога се изложени на сончева светлина, па нивната пресметка, таквата - релативно ниско одржувачка - „биохемиска батерија“ може да произведе водород.
Полесно е да се искористат зелените алги директно за производство на енергија - така да се каже, како едноклеточни „галија робови“. Сепак, синтезата на водород е заштитен механизам за зелените алги што влегува во игра само во време на „глад“. Концентрацијата на хидрогеназа во клетките на алгите е соодветно мала - и колку помалку хидрогеназа е присутна, толку помалку се произведува водород. Затоа, научниците од Бон поврзаа турбо возводно од генот на хидрогеназата, што гарантира дека генетските информации се читаат почесто и алгите произведуваат соодветно повеќе ензими. Со успех: алгите со турбополначот произведуваат два до три пати поголема количина на посакуваниот гас отколку нивните роднини од дивината. „Сега мора да го испитаме мутанот генетски повнимателно“, објаснува Хапе. „Ние го сметаме овој успех како прв чекор кон големо производство на водород.
Медиумски контакт: Др. Томас Хапе, Работна група за молекуларна биохемија, Ботанички институт и ботаничка градина, Тел: 0228/73-2075, Факс: 0228/73-1697, Е-пошта: [email protected]
Понатамошна информација:
Карактеристики на ова соопштение за печатот:
Биологија, хемија, информатичка технологија, море/клима, животна средина/екологија
надрегионални
Резултати од истражување, истражувачки проекти
Германски