Biopaliwa oparte na etanolu z roślin są produkowane w coraz większej ilości, a koszty ich uzyskania są coraz niższe. Niedługo na rynku pojawić się może w masowej skali nowe biopaliwo - czysty wodór. Amerykańska “Inicjatywa Zaawansowanych Energii” zakłada nawet, że do roku 2020 duża część samochodów w USA będzie napędzana włąśnie wodorem. Badacze z trzech amerykańskich instytutów - Virginia Tech, Oak Ridge National Laboratory i University of Georgia - zaproponowali wykorzystywanie polisacharydów z biomasy do otrzymywania taniego wodoru.
Według amerykańskiego Departamentu Energii (DoE - ang. Department of Energy), potrzeba zaawansowanych prac, aby produkcja wodoru na dużą skalę stała się opłacalna. W tym celu należy opracować nowe metody produkcji, przechowywania i transportu wodoru oraz usprawnić ogniwa wykorzystujące to paliwo. Większość wodoru jest obecnie produkowana z gazu ziemnego, co jest procesem niezwykle drogim, a samo przechowywanie gazu wymaga dodatkowych nakładów finansowych ze względu na bezpieczeństwo.
Prof. biologii systemowej na Virginia Tech - Percival Zhang wraz z kolegami próbują wykorzystać 13 enzymów, które w naturze nigdy dotąd nie uczestniczyły razem w przeprowadzaniu reakcji biochemicznych, aby niejako na zamówienie zamieniały polisacharydy i wodę w wodór. Ten syntetyczny enzymatyczny szlak został opisany w ostatnim numerze czasopisma “PLoS One“.
Polisacharydy, czyli wielocukry jak np. skrobia lub celuloza, są wykorzystywane przez rośliny jako rezerwuar energii. Te związki chemiczne są niezwykle stabilne dopóki nie zostaną wystawione na działanie enzymów. Prof. Zhang powiedział, że “wystarczy dodać te enzymy do mieszaniny skrobii i wody, aby wykorzystały one energię ze skrobii do przetworzenia wody na dwutlenek węgla i wodór i dodatkow wodę“. Dwutlenek węgla jest następnie usuwany dzięki specjalnej membranie, a woda ponownie włączana w cykl reakcji w takim bioreaktorze. Testy laboratoryjne potwierdziły, że cały proces może zachodzić w bardzo niskiej temperaturze - w 30°C.
42-litrowy zbiornik (bioreaktor) samochodu mógłby pomieścić ok. 27 kg skrobii, co da blisko 4 kg wodoru wystarczającego na przejechanie 480 kilometrów. Zdaniem Zhanga, jeden kilogram skrobii da tyle energii, ile 1,12 kg benzyny.
hlbiotech
źródło: CheckBiotech.org
———————————
Oryginalna publikacja: Y.-H. Percival Zhang et al., “High-Yield Hydrogen Production from Starch and Water by a Synthetic Enzymatic Pathway”, PLoS ONE 2(5): e456, doi:10.1371/journal.pone.0000456, Published: May 23, 2007
