Вирусы решат топливную проблему, синтезировав водород

Крупный шаг вперед по решению проблемы водородного рециклинга сделала группа американских ученых, приспособив для этой работы вирусы. Новая разработка показывает принципиальную возможность создания вечных водородных двигателей

На водород возлагают основные надежды, как на неисчерпаемый источник энергии для экономики будущего. Крупный шаг вперед по решению проблемы водородного рециклинга сделала группа американских ученых, приспособив для этой работы вирусы. Новая разработка показывает принципиальную возможность создания вечных водородных двигателей.

Известно, что при горении водород превращается в воду, из которой его снова можно извлечь. Теоретически этот цикл может быть вечным при условии создания определенных условий. Поэтому основной задачей построения водородной энергетикой является нахождение экономически оправданных технологий получения энергии водорода при извлечении его из воды.

Схожие процессы происходят при фотосинтезе, но близко смоделировать превращения, которые идут в зеленом листе, удастся только в отдаленном будущем, так как для этого надо заставить работать в связке с хлорофилом чрезвычайно сложные комплексы белков, которые расщепляют воду и попутно извлекают из нее энергию. Зато использование для получения водорода вирусов представляется более быстрым решением проблемы.

Как сообщили в своей публикации на страницах журнала Nature Nanotechnology ученые из Массачусетского технологического института (США), им удалось приспособить вирусные частицы для постройки катализаторов, расщепляющих воду на кислород и водород.
Дл этого они построили пространственную структуру, которая упорядочена так же как и в живом листе, но только не в клетке, а в специальном пористом пластике.
Каталитические процессы в ней запускает безвредный для человека бактериофаг (пожиратель бактерий) M13 который методами генной инженерии доработан таким образом, чтобы из большого числа вирусных частиц складывался своего рода каркас для будущей фотохимической системы.
А начинкой такого катализатора является оксид иридия, несущий ионы цинка и молекулы порфирина.

В рамках процесса из вирусных частиц собирается основа, из иридиевого катализатора формируется расщепляющая воду начинка, а порфириновые молекулы образуют собирающие и фокусирующие свет «антенны» — в результате получается прототип энергетической ячейки.

Иридий относится к металлам платиновой группы и в перспективе ученые собираются заменить дорогой иридиевый катализатор на более дешевый и распространенный аналог. Второй задачей является наладка многочасового бесперебойного хода однажды запущенной химической реакции в рамках данной технологии и повышение мощности процесса. И, наконец, как указывает эксперт из пенсильванского университета Томас Малок, после того как две эти задачи будут решены потребуется разработать недорогую технологию получения таких энергетических ячеек в промышленных масштабах.

На решение этих проблем уйдет минимум несколько лет. Но важно, что первый шаг на пути искусственного фотосинтеза с попутным получением водорода уже сделан, а значит, принципиально, водородная эра стала ближе.