Исследования сделали химиков на один шаг ближе к воссозданию самого эффективного природного механизма производства газообразного водорода. Эта новая разработка может помочь расчистить путь для водородной топливной промышленности, чтобы она могла играть более важную роль в глобальном продвижении к более экологичным источникам энергии.
[penci_related_posts title=”Вам также может быть интересно” number=”4″ style=”list” align=”none” displayby=”cat” orderby=”random”]
Исследования, проведенные в Иллинойском и Калифорнийском университетах, позволили химикам на один шаг приблизиться к воссозданию самого эффективного в природе механизма для получения газообразного водорода. Эта новая разработка может помочь расчистить путь для водородной топливной промышленности, чтобы она могла играть более важную роль в глобальном продвижении к более экологичным источникам энергии.
Исследователи сообщают о своих выводах в трудах Национальной академии наук.
В настоящее время, по словам исследователей, водородный газ производится с использованием очень сложного промышленного процесса, который ограничивает его привлекательность для рынка экологически чистого топлива. В ответ ученые ищут биологически синтезированный водород, который гораздо более эффективен, чем текущий процесс, созданный человеком, – сказал профессор химии и соавтор исследования Томас Раухфусс.
Биологические ферменты, называемые гидрогеназы, являются природным механизмом для производства и сжигания газообразного водорода. Эти ферменты бывают двух видов, железо-железо и никель-железо, названные в честь элементов, ответственных за управление химическими реакциями. Исследователи утверждают, что новое исследование сфокусировано на железо-железном разнообразии, потому что оно делает работу быстрее.
Команда пришла в исследование с общим пониманием химического состава активных сайтов в ферменте. Они предположили, что сайты были собраны из 10 частей: четыре молекулы монооксида углерода, два иона цианида, два иона железа и две группы серосодержащей аминокислоты, называемой цистеином.
Команда обнаружила, что вместо этого более вероятно, что двигатель фермента состоит из двух идентичных групп, содержащих пять химических веществ: две молекулы монооксида углерода, один ион цианида, один ион железа и одну группу цистеина. Группы образуют один тесно связанный блок, и эти два блока объединяются, чтобы дать двигателю всего 10 частей.
По словам Раухфусса, лабораторный анализ синтезированного в лаборатории фермента выявил последний сюрприз. «Наш рецепт неполон. Теперь мы знаем, что для создания активной системы сайта требуется 11 битов, а не 10, и мы ищем этот последний бит».
Члены команды говорят, что они не уверены, к какому типу применений приведет это новое понимание фермента железо-гидрогеназы железа, но исследование может предоставить сборочный комплект, который будет полезен для других проектов по разработке катализатора.
«Вывод из этого исследования заключается в том, что одно представление о том, как использовать настоящий фермент для получения газообразного водорода, однозначно представить, но гораздо эффективнее понять его структуру достаточно хорошо, чтобы можно было воспроизвести его для использования в лаборатории», – говорит Раухфусс.
Исследователи из Орегонского Университета Здоровья и Науки также внесли свой вклад в это исследование. Национальные институты здравоохранения поддержали это исследование.
Источник:
Университет Иллинойса
Фото: Shutterstock