Команда американских исследователей под руководством доцента Персиваля Чжана (Percival Zhang) обнаружила способ извлечения больших количеств водорода из любого растения. Некоторые эксперты уже окрестили новый метод добычи водорода мировым прорывом, который имеет потенциал появления недорогого и экологически чистого источника топлива.
Чтобы произвести большое количество водорода, команда ученых преуспела в использовании ксилозы или «древесного сахара» (C5H10O5), что ранее было достижимо лишь в теории. Новый метод может быть реализован с использованием любых источников биомассы.
Этот новый экологически чистый способ получения водорода используют возобновляемые природные ресурсы, при этом практически не выделяются парниковые газы, и не требуется дорогостоящих и тяжелых металлов. Предыдущие методы получения водорода являются дорогими и создают парниковые газы.
Ранее главными препятствиями для промышленного производства водорода из биомассы были высокая стоимость используемых процессов и относительно малое количество конечного продукта. Но Чжан считает, что он нашел пути решения этих проблем.
В течение семи лет команда Чжана была сосредоточена на поиске нетрадиционных способов получения большого количества водорода при низких затратах. В частности, ученые активно исследовали комбинации ферментов, открывая новые ферменты и создавая комбинации ферментов с заданными свойствами.
Сейчас удалось добиться выделения водорода высокой чистоты в мягких условиях реакции при 50 градусах Цельсия и нормальном атмосферном давлении. Используемые биокатализаторы представляют собой группу ферментов, искусственно изолированных от различных микроорганизмов, которые процветают при экстремальных температурах. Исследователи решили использовать ксилозу, которая входит в состав 30 процентов клеточных стенок растений.
Чтобы выделялось больше водорода, ученые выделили ряд ферментов из родных микроорганизмов для создания собственного коктейля ферментов, которые в таком сочетании не встречаются в природе. Ферменты, во взаимодействии с ксилозой и полифосфатами, высвобождают из ксилозы беспрецедентно высокий объем водорода. В результате таких процессов производится примерно в три раза больше водорода.
