کشف آنزیمی که هوا را به انرژی تبدیل می‌کند
کشف آنزیمی که هوا را به انرژی تبدیل می‌کند
مجله علمی ایلیاد - دانشمندان در حال مطالعه‌ی باکتری‌های مسئول بیماری‌های سِل و جذام بودند که به آنزیمی برخوردند که می‌تواند هیدروژن را به برق تبدیل کند. آن‌ها اعتقاد دارند که می‌توان از این باکتری به عنوان منبع جدید و پاک انرژی یاد کرد.
آنزیم کشف شده «Huc» نامگذاری شده است. این آنزیم از باکتری «اسمگماتیس» برای تولید انرژی از هیدروژن موجود در هوا استفاده می‌کند و به این ترتیب در محیط‌های فقیر از نظر منابع غذایی می‌تواند زنده بماند.
محققین با مطالعه‌ی این آنزیم ادعا کرده‌اند که منبع انرژی جدیدی برای دستگاه‌های الکترونیکی پرتابل و کوچک پیدا کرده‌اند. نتایج مطالعاتی که بر روی این آنزیم انجام شده، در مجله‌ی Nature منتشر شده است.
حسگرهای بیومتریک، دستگاه‌های مانیتورینگ محیطی، ساعت‌های دیجیتال، ماشین حساب‌ها و کامپیوترهای ساده از جمله دستگاه‌هایی هستند که می‌توانند انرژی خود را به کمک آنزیم کشف شده، از هوا دریافت کنند.
اگر آنزیم Huc در معرض غلظت‌های بالاتر هیدروژن قرار گیرد، جریان برق بیشتری تولید می‌کند. به همین خاطر می‌توان از این آنزیم در پیل‌های سوختی استفاده کرد و از این طریق دستگاه‌های بزرگتری مانند ساعت‌های هوشمند، گوشی هوشمند، کامپیوترهای پیچیده‌تر و شاید حتی خودروها را برق‌رسانی کرد.
اسمگماتیس یک باکتری غیرعفونی است که رشد بسیار سریعی دارد و معمولاً در آزمایشگاه‌ها از آن برای مطالعه‌ی ساختار دیواره‌ی سلول‌های باکتری‌های بیماری‌زای مشابه آن استفاده می‌شود. اسمگماتیس به‌خاطر داشتن قابلیت تبدیل هیدروژن به انرژی، در محیط‌های بسیار خشن مانند خاک سرزمین جنوبگان، حفره‌های آتشفشانی و اعماق اقیانوس‌ها که منبع انرژی کمی وجود دارد، زنده می‌ماند.
تا کنون اینکه این باکتری چگونه تبدیل هیدروژن به انرژی را انجام می‌دهد، ناشناخته مانده بود. محققین برای کشف این راز، Huc را به کمک کروماتوگرافی از دیگر آنزیم‌ها و باکتری‌ها جدا کردند تا شیمی آن‌را بهتر بشناسند. آن‌ها به کمک میکروسکوپ الکترونی ساختار اتمی آنزیم را مورد بررسی قرار دادند. محققین دریافتند که در مرکز آنزیم یک سایت فعال وجود دارد که شامل یون‌های آهن و نیکل است. زمانی که مولکول‌های هیدروژن وارد این سایت فعال می‌شوند، بین یون‌های آهن و نیکل گیر می‌افتند و الکترون‌های خود را از دست می‌دهند. آنزیم در مرحله‌ی بعد الکترون‌های آزاد شده را به‌صورت جریان برق درمی‌آورد.
آزمایش‌های محققین نشان داده است که آنزیم مورد بررسی تا دمای ۸۰ درجه‌ی سانتی‌گراد را تحمل می‌کند و می‌تواند هیدروژن با غلظت ۰.۰۰۰۰۵ درصد را نیز تبدیل به برق کند.