آنزیمی که میتواند سوخت سبز جهانی باشد
آنزیمی که میتواند سوخت سبز جهانی باشد
مجله علمی ایلیاد - محققین دانشگاههای ایلینویز و کالیفرنیا یک قدم به تولید پُربازدهترین ماشین تولید گاز هیدروژن نزدیک شدهاند. شاید این روش بتواند راه را برای صنعت سوختهای هیدروژنی هموار کند تا این صنعت بتواند نقش مهمتری در تولید انرژیهای سبز بازی کند. نتایج یافتههای این دانشمندان در کنفرانس آکادمی ملی علوم آمریکا ارائه و منتشر شده است.
در حال حاضر هیدروژن طی یک فرآیند صنعتی بسیار پیچیده تولید میشود و به همین دلیل جذابیت آن برای بازار سوختهای پاک پایین است. دانشمندان مدتهای مدیدی به دنبال روشهای سنتز زیستی و بهینهی تولید هیدروژن بودهاند، زیرا این روشها بازدهی بالاتری از فرآیندهای ساخت دست بشر دارند. آنزیمهای طبیعی به نام «هیدروژناسسیس» در واقع ماشینهای طبیعی برای تولید و سوزاندن هیدروژن هستند. این آنزیمها دارای دو گونه هستند؛ آهن-آهن و نیکل-آهن. این فلزات در واقع محرک واکنشهای شیمیایی هستند. در این مطالعه دانشمندان بر روی گونهی آهن-آهن این آنزیم تمرکز کردهاند، زیرا کار آن سریعتر است.
تیم محققین دارای شناخت عمومی از ترکیبات شیمیایی سایتهای فعال درون آنزیم بودند و سپس مطالعهی خود را شروع کردند. آنها اینگونه نظریه دادند که سایتهای فعال به ۱۰ قسمت تقسیم میشوند؛ ۴ قسمت مولکولهای مونواکسیدکربن هستند، دو قسمت را یونهای سیانید پُر کردهاند، دو قسمت توسط یونهای آهن پُر شده است و دو گروه آمینواسیدهای حاوی گوگرد به نام سیستین نیز دو سایت باقی مانده را پُر کردهاند. محققین کشف کردند که این ۱۰ قسمت در واقع دو قسمت ۵تایی مشابه هستند که با یکدیگر ترکیب میشوند و موتور آنزیم را ایجاد میکنند.
«توماس راشفوس» بهعنوان همکار این مطالعه، میگوید: «آنالیز آزمایشگاهی آنزیمی که در آزمایشگاه تولید شده بود ما را غافلگیر کرد، زیرا روش تولید ما ناکامل بود. ما دریافتیم که موتور آنزیم به جای ۱۰ قسمت باید ۱۱ قسمت داشته باشد، بنابراین باید یک قسمت باقی مانده را پیدا میکردیم.»
این مطالعه درک بهتری از آنزیمهای تولیدکنندهی هیدروژن به دست داده است و میتوان از نتایج آن در طراحی کاتالیست برای پروژههای بعدی استفاده کرد. راشفوس میگوید: «به کمک این مطالعه میتوان روشی طبیعی برای تولید هیدروژن پیدا کرد. این مطالعه به درک بهتر برای تولید آزمایشگاهی آنزیمهای سازندهی هیدروژن نیز کمک میکند.»