Acetogena biobaterija za efikasno skladištenje vodika
Tim mikrobiologa uspio je upotrijebiti bakterije za kontrolirano skladištenje i oslobađanje vodika. Ovo je važan iskorak u potrazi za energetski neutralnim izvorima energije
Mikrobiolozi Sveučilišta Johanna Wolfganga Goethea u Frankfurtu uspio je upotrijebiti bakterije za kontrolirano skladištenje i oslobađanje vodika. Oni su pronašli enzim u bakterijama koje žive bez zraka i vežu vodik izravno na CO2 te tako proizvode mravlju kiselinu.
Reverzibilni procesi
Ove acetogene bakterije hrane se ugljičnim dioksidom koji uz pomoć vodika metaboliziraju u mravlju kiselinu. Normalno, ova kiselina je samo međuprodukt metabolizma i dalje se probavlja u octenu kiselinu i etanol. No, sad su njemački istraživači Odjela za molekularnu mikrobiologiju i bioenergetiku prilagodili bakterije tako da ovaj proces mogu zaustaviti pa i preokrenuti. A reverzibilnost procesa ključ je skladištenja vodika.
Izmjerene stope redukcije CO2 do mravlje kiseline i natrag višestruko su veće nego kod drugih bioloških ili kemijskih katalizatora. Uz to, za razliku od kemijskih katalizatora, bakterije ne zahtijevaju rijetke metale ili ekstremne uvjete za reakciju. Čitav posao može se obaviti na 30 Celzijevih stupnjeva pri normalnom tlaku, napisali su istraživači u članku koji objavljuje časopis Joule.
Genetski inženjering
Za skladištenje vodika poželjan je sustav u kojem bakterije prvo pohranjuju vodik, a zatim ga ponovno ispuštaju u jednom te istom bioreaktoru i to što stabilnije tijekom dužeg razdoblja. Njemački mikrobiolozi razvili su baš takav bioreaktor.
Bakterije je hranili vodikom osam sati i potom ih preko noći ostavili bez vodika. Bakterije su tada ponovno ispustile sav vodik, a neželjeno stvaranje octene kiseline izbjegnuto je genetskim inženjeringom.
Model rada
Tijekom dana se uz pomoć fotonaponske jedinice proizvodi električna energija koja potom pokreće hidrolizu vode. Bakterije vežu tako proizveden vodik na CO2, što rezultira stvaranjem mravlje kiseline. Ova reakcija je potpuno reverzibilna, a smjerom reakcije upravlja isključivo koncentracija polaznih materijala i krajnjih proizvoda.
Tijekom noći koncentracija vodika u bioreaktoru se smanjuje i bakterije ponovno počinju oslobađati vodik iz mravlje kiseline. Ovaj vodik se tada može koristiti kao izvor energije.
