Csapdába esett algák állíthatják elő a jövő energiahordozóját, a hidrogént
2020 / 11 / 27 / Felkai Ádám
Csapdába esett algák állíthatják elő a jövő energiahordozóját, a hidrogént
Méghozzá fotoszintézis útján, mely folyamat alapvetően amúgy oxigént termel. Ha ez az ötlet beválik, úgy sikerül energia-hatékony módon hidrogént előállítani, aminek hiánya mindig is nagy hátulütője volt ennek az energiahordozónak.

Az algák vagy moszatok inkább köznyelvi megnevezés, és nem rendszertani kategória. Ennek ellenére ezen élőlények közt sok a hasonlóság, vagyis jellemzően fotoszintézisre képes, oxigéntermelő eukarióták (valódi sejtmagvúak) a cianobaktériumok kivételével, melyek nem eukarióták, ahogy az elnevezésük is mutatja. A mostani kutatás az algáknak ezt a képességét, vagyis a fotoszintézist használja ki. A kísérletben mesterséges, cukros cseppekbe algákat ejtettek fogságba, melyek ezután napfény hatására oxigén helyett hidrogént kezdtek el termelni.

Általában az algák fotoszintézise oxigént termel, így keletkezett a földi légkörben található oxigén jó része is. A mostani eljárásban azonban több tízezer algasejtet ejtettek fogságba cukros cseppekben. A rendszert az ozmotikus nyomás tartotta egyben.

Ozmózis és ozmotikus nyomás

Az ozmózis jelensége röviden az, hogy ha két oldatot szemipermeábilis (féligáteresztő) hártyával választunk el, akkor a vízmolekulák mozgása a membránon keresztül a hígabb oldat felől a koncentráltabb oldat felé irányul. Ugyanakkor a rendszer egyensúlyba is tud kerülni, amennyiben az erő és ellenerő kiegyenlítődik. Ilyenkor a koncentráltabb oldatra nehezedő hidrosztatikus nyomás kioltja az ozmotikus vízáramlást. Ennek megfelelően pedig a sűrűbb oldatnak a hígabbhoz képesti ozmotikus nyomásának azt a hidrosztatikus nyomást nevezzük, amely éppen megállítja az ozmotikus vízáramlást, vagyis egyensúlyba hozza a rendszert.

Mivel a vízcseppen belül oxigénhiányos környezet alakult ki, emiatt aktiválódott egy speciális katalizátor, a hidrogenáz enzim, ami miatt a fotoszintézis során már nem oxigén termelődött, hanem hidrogén. Ilyen cseppekből, vagy „miniatűr gyárrá alakított mikrobákból” rengeteg előállítható, ráadásul igen könnyen. Egy milliliter víz segítségével körülbelül 250 000 algasejt is átalakítható hidrogéntermelésre. Sőt ha az említett cseppeket még be is vonták egy vékony baktériumréteggel, amelyek megkötötték a maradék oxigént, úgy még több alga kapcsolt állt hidrogéntermelésre.

A hidrogén a klímaváltozás szempontjából semleges energiahordozó lehet, egyetlen probléma vele, hogy borzasztó energiaigényes az előállítása. A mostani eljárás ezen változtathat. A kutatás a Bristoli Egyetem és a kínai Harbin Institute of Technology együttműködésében valósult meg. A kísérletben résztvevő tudósok nyilatkozata szerint ez egy környezetbarát mód a hidrogén előállítására, amit a jövőben tovább is lehet fejleszteni. Hozzátették azt is, hogy maga az eljárás egyszerű, ráadásul könnyedén növelhető az előállított hidrogén mennyisége anélkül, hogy az algasejteket ártalom érné.

(Címlapkép/nyitókép: Elektronmikroszkóp felvétel egy hidrogéntermelő algasejteket nagy mennyiségben tartalmazó cseppről, Harbin Institute of Technology/Prof Xin Huang)

További cikkek a Rakétán:

Indul Európa legnagyobb zöldhidrogén-beruházása A spanyol Iberdrola elnöke bejelentette: 2021-ben már be is indítják a megújuló energiából hidrogént előállító és azt tároló energetikai központot.

Hidrogénnel, biokerozinnal vagy akkumulátorral repülünk majd 2050-ben? Rövid utakra valószínűleg villannyal és hidrogénnel, hosszú utakra bioüzemanyagokkal.

Olyan eszközt készítettek, ami képes a mesterséges fotoszintézisre Az egyedülálló találmány képes tiszta energiává alakítani a napfényt, a szén-dioxidot és a vizet, méghozzá vezetékek, és úgy egyáltalán, mindenféle külső elektromos berendezés segítsége nélkül.


Igényes és férfias történeteket keresel? A Roadstert neked írjuk!
Olvass bele az egyik legszínvonalasabb hazai magazinba, szeretni fogod! A Roadster egy fantasztikus utazás az élet legjobb területein...
Kövesd a Rakétát a Facebookon is!
Kövess, üzenj, kommentelj a Rakéta Facebook oldalán!
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!

Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.