تولید هیدروژن با کمک آنزیم‌های بیولوژیکی

به گزارش ایسنا به نقل از ساینس‌دیلی، پژوهشگران "دانشگاه ایلینوی" (U of I) و "دانشگاه کالیفرنیا، دیویس" (UC Davis) در بررسی جدید خود تلاش کرده‌اند تا گامی به سوی ساخت یک ماشین کارآمد برای تولید گاز هیدروژن بردارند. شاید این فناوری جدید بتواند راه را برای صنعت سوخت هیدروژن هموار کند تا نقش مهم‌تری در هدایت جهان به سوی منابع انرژی سازگار با محیط زیست داشته باشد.

"توماس راکفوس" (Thomas Rauchfuss)، استاد شیمی دانشگاه ایلینوی و از نویسندگان این پژوهش گفت: گاز هیدروژن در حال حاضر، طی یک فرآیند پیچیده صنعتی تولید می‌شود که جذابیت زیادی برای بازار سوخت‌های سازگار با محیط زیست ندارد. دانشمندان سعی دارند روشی برای تولید هیدروژن ارائه دهند که کارآیی آن نسبت به فرآیندها و روش‌های کنونی، بسیار بیشتر باشد.

آنزیم‌های بیولوژیکی، ماشین‌های طبیعی برای تولید و سوزاندن هیدروژن به شمار می‌روند. این آنزیم‌ها، در دو شکل آهن- آهن و نیکل- آهن وجود دارند و در واکنش‌های شیمیایی موثر هستند. پژوهشگران در این پروژه، به خاطر سرعت عملکرد آهن- آهن بر این شکل از آنزیم تمرکز کرده‌اند.

پژوهشگران، به بررسی ترکیبات شیمیایی مناطقی پرداختند که در نواحی فعال داخل آنزیم وجود دارند. فرضیه آنها این بود که این نواحی، از ۱۰ قسمت تشکیل شده‌اند که چهار مولکول مونوکسید کربن، دو یون سیانور و دو گروه آمینواسید حاوی سولفور موسوم به "سیستئین" (cysteine) را در بر می‌گیرد.

این بررسی نشان داد که احتمالا آنزیم، از دو گروه یکسان تشکیل شده که پنج ماده شیمیایی شامل دو مولکول مونوکسید کربن، یک یون سیانور، یک یون آهن و یک گروه سیستئین را در بر دارد.

این گروه پژوهشی هنوز مطمئن نیستند که درک این آنزیم جدید، چه کاربردی خواهد داشت؛ اما شاید این پژوهش بتواند اطلاعات لازم را برای پروژه‌های دیگر نیز فراهم کند.

"راکفوس" افزود: نکته اصلی در مورد پژوهش ما این است که استفاده از آنزیم واقعی می‌تواند به تولید گاز هیدروژن کمک کند. ما باید نحوه ترکیب‌بندی این آنزیم را به خوبی درک کنیم تا از عهده تولید گاز هیدروژن در آزمایشگاه برآییم.

این پژوهش، در مجله "Proceedings of the National Academy of Sciences" به چاپ رسید.