Vodík sa získava zo zelených rias Výskumníci pracujú na bio-batériách - Handelsblatt
Vedci v Bonne vyvinuli metódu, pomocou ktorej je možné získať vodík zo zelených rias.
24/12/2001 | Stefan Merx
DUSSELDORF. Objav botanikov z Bonnu podporuje nádej, že v budúcnosti bude možné vyrábať vodík ako nosič energie pomocou prírodných procesov. Učiť sa zo zelených rias môže znamenať naučiť sa víťaziť: Tieto riasy môžu rozkladať vodu na kyslík a vodík. Pomáha im bunkový proteín, enzým hydrogenáza. Fotosyntéza dodáva potrebnú energiu. Tím pod vedením Thomasa Happeho z Botanického ústavu na univerzite v Bonne teraz izoloval gén z rôznych zelených rias pomocou plánu hydrogenázy. Pre Hoppeho je to „prvý krok k rozsiahlej výrobe vodíka“. Vedci teraz chcú v zložitých experimentoch dešifrovať priestorovú štruktúru enzýmu, aby pochopili podrobnosti tvorby vodíka.
V súčasnosti sa do bezfarebného netoxického plynu vkladá veľká nádej: Odborníci v ňom vidia zdroj energie budúcnosti, ktorý bude celé hodiny napájať automobily a autobusy alebo dodávať elektrinu digitálnym fotoaparátom, mobilným telefónom a notebookom. Revolúciu umožňuje ďalší vývoj palivových článkov. Vodík v ňom reaguje s kyslíkom vo vzduchu a vytvára vodu, čím vytvára elektrickú energiu - napríklad na pohon elektromotorov. Výhoda: Vodu je možné pomocou energie rozdeliť späť na kyslík a vodík. Ak na udržanie tohto cyklu využijete slnečnú energiu, teoreticky nevznikajú ani znečisťujúce látky. A na rozdiel od slnečnej energie sa dá vodík skladovať bez väčších problémov.
Vedci nasadili riasy na sírovú stravu
„Pretože vodík je dobrým zásobníkom energie, znamená to stratu energie pre riasy, aby sa uvoľnil vodík do životného prostredia,“ vysvetľuje Thomas Happe. Kalifornská spoločnosť Melis Energy, s ktorou výskumníci z Bonnu spolupracujú, zavádza riasy do stravy s obsahom síry, aby to mohla dosiahnuť. Riasa potom prepne svoj metabolizmus na zadný horák, zatiaľ čo fotosyntéza pokračuje na plné obrátky a vytvára prebytočnú energiu. Riasy likvidujú prebytočnú energiu vo forme vodíka.
Objav bonnských vedcov vyvolal veľký záujem na celom svete - najmä preto, že skúmaný enzým produkuje vodík vo veľkom množstve. V medzinárodnom projekte financovanom japonským ministerstvom energetiky sa vedci teraz snažia izolovať fotosyntetické systémy aj hydrogenázu od modrej a zelenej riasy a pripevniť ich na umelé membrány.
Ak by bola podľa ich výpočtu vystavená slnečnému žiareniu, mohla by takáto „biochemická batéria“ s relatívne nízkou údržbou produkovať vodík. Bolo by ešte jednoduchšie využiť zelené riasy priamo na výrobu energie - takpovediac ako jednobunkoví „galejní otroci“. Syntéza vodíka je však ochranným mechanizmom pre zelené riasy, ktorý prichádza do hry iba v čase hladu. Preto je koncentrácia hydrogenázy v bunkách rias zvyčajne nízka.
Turbodúchadlo pred génom pre hydrogenázu
Aby sa zvýšila produkcia, Bonnskí vedci zapli pred génom pre hydrogenázu akési turbo. To zaisťuje, že genetické informácie sa čítajú častejšie a že riasy produkujú zodpovedajúcim spôsobom viac enzýmov. Preplňované riasy produkujú dvoj až trojnásobné množstvo vytúženého plynu ako ich príbuzní v prírode.
Len nedávno japonskí vedci predstavili práškový fotokatalyzátor, ktorý dokáže štiepiť vodu iba pomocou svetelnej energie. Rovnako ako Bonnova metóda výroby vodíka, aj vývoj Národného inštitútu pre pokročilé vedy a technológie v Tsukube musí dokázať svoju praktickosť.