Endüstri

Hidrojen Endüstrisi ve Elektrik ile Hidrojen Üretebilen Yeni Enzim Sistemi

Hidrojen Endüstrisi ve Elektrik Kullanarak Hidrojen Üretebilen Yeni Enzim Sistemi. Uluslararası bir araştırma ekibi, Hidrojen Endüstrisi için elektrik kullanarak hidrojen üretebilen ve bunun tersi olan bir enzim sistemi keşfetti.

Hidrojen Üretebilen Yeni Enzim Sistemi

Yakıt hücreleri hidrojeni elektriğe dönüştürürken, elektrolizörler hidrojen üretmek için suyu bölmek için elektrik kullanır. Her iki işlem de katalizör olarak nadir ve pahalı bir metal olan platin gerektirir.

Ancak şimdi, başka bir çözüm keşfedildi: Hidrojenazlar olarak bilinen, hidrojenin dönüşümünü hızla katalize eden ve neredeyse sıfır enerji kaybıyla enzimler.

Daha Fazla Oku: Yenilenebilir Enerji Trendleri 2021

Daha önce, bu biyokatalizörler, oksijene karşı oldukça hassas oldukları için endüstriyel kullanım için uygun görülmüyordu. Şimdi, araştırmacılar, hassas enzimleri, teknik hidrojen dönüşümünde kullanım için uygun hale getirecek şekilde koruyucu bir polimere yerleştirmeyi başardılar.

Hassas hidrojenazlar uygun polimerlere gömüldüklerinde, oksijen varlığında bile birkaç hafta çalışmaya devam ederler. Bu koruma olmadan faaliyetlerini birkaç dakika içinde kaybederler.

Hidrojenazların, yan zincirleri elektron transfer edebilen polimerlere (redoks polimer) sokulmasının dezavantajları vardır: yüksek düzeyde direnç, redoks polimerindeki elektron akışını dengeler. Bu, daha sonra ısı olarak kaybedilen enerji yatırımını gerektirir ve gömülü hidrojenazlar, hidrojen üretme kapasitelerini kaybeder.

Grup şimdi, polimerin redoks potansiyelini, direncin üstesinden gelmek için yalnızca küçük bir aşırı gerilim gerekli olacak şekilde ayarlamayı başardı.

Ekip, daha fazla analizle, yan zincirlerin potansiyelinin, polimer matrisine gömülmenin bir sonucu olarak marjinal olarak daha pozitif değerlere kaydığını keşfetti.

Ek çalışmalarda, grup, karşılık gelen negatif potansiyele sahip bir yan zincir kullandı ve bu da bir atılımla sonuçlandı: hidrojenaz, reaksiyonu enerji kaybı olmadan her iki yönde de katalize edebilir.

SEE: Güneş Enerjisi ile Suyu Tuzdan Arındırma Projesi

Ekip daha sonra, Myrothecium verrucaria bakterisinden bilirubin oksidaz enzimi tarafından oksijenin azaldığı bir yakıt hücresi geliştirirken, polimer filme implante edilen hidrojenaz bakterinin desulfovibrio desulfuricans’tan hidrojeni oksitleyerek süreçte elektrik üretiyor.

Keşfin Enerji Dönüşümü Etkinliği

Bu yöntem, %100’e yakın enerji dönüşümü etkinliği ile elektron tüketerek hidrojen üreten ters reaksiyon için de kullanılabilir.

Enerji kaybındaki azalmanın iki belirleyici avantajı var. Birincisi, sistemi önemli ölçüde daha verimli hale getiriyor; ikincisi, bir yakıt hücresi kümesinde yüksek performans seviyelerinde üretilen ısı, biyolojik sistemler için bir sorun teşkil edecektir.

İleriye dönük olarak grup, araştırmalarını daha yüksek güç yoğunluklarında hidrojenazların stabilitesini artırmaya odaklıyor.

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Başa dön tuşu