Wodór od lat uważany jest za paliwo przyszłości. Ośrodki motoryzacyjne intensywnie poszukują i rozwijają technologie, które pozwoliłyby stworzyć niezawodne i bezpieczne pojazdy, wykorzystujące wodór jako paliwo. Ciągle jednak nierozwiązanym zadaniem pozostawało opracowanie technologii otrzymywania tego gazu na globalną skalę przemysłową w sposób tani i nieszkodliwy dla środowiska naturalnego.

Obecnie komercyjny rynek wodoru wycenia się szacunkowo na około 100 mld USD. Jednakże na potrzeby przemysłu wodór produkowany jest obecnie ze źródeł nieodnawialnych - z gazu ziemnego, ropy naftowej, zaś sam proces jest kosztowny i wiąże się z wysoką emisją dwutlenku węgla do atmosfery. W takich warunkach wykorzystanie wodoru jako alternatywy dla paliw kopalnych w oczywisty sposób bezzasadne.

Odmiennym podejściem jest biotechnologiczna produkcja wodoru, wykorzystująca aktywność komórek drobnoustrojów lub ich części. Tak otrzymywane biopaliwo miałoby szansę być rozwiązaniem tańszym i bezpieczniejszym dla środowiska. Tym nie mniej, jak dotąd pozyskiwanie wodoru metodami biotechnologicznymi było bardzo kosztowne. Biomasa, służąca jako surowiec dla mikroorganizmów, nie warunkowała procesu szczególnie wydajnego, ponieważ umożliwia ona drobnoustrojom nie tylko tworzenie wodoru, ale także ich wzrost i namnażanie.

Tymczasem naukowcy z Virginia Tech ogłosili, że udało im się zapanować nad wszystkimi trudnościami dzięki opracowaniu nowej technologii biotechnologicznego wytwarzania wodoru. Metoda ma być tania i wykorzystywać biomasę roślinną. Substratem w procesie ma być bowiem ksyloza – cukier prosty, stanowiący około 30% ścian komórek roślinnych. Aby jednak jeden z najpowszechniejszych cukrów prostych w świecie roślin mógł stanowić początek wydajnego procesu wytwarzania wysokiej czystości wodoru, naukowcy opracowali aktywny koktajl enzymów, pochodzących od różnych drobnoustrojów (w tym ekstremofilnych), a także powstających na drodze inżynierii białka.

Dzięki nowej metodzie energia chemiczna zgromadzona w ksylozie służy do rozszczepienia molekuł wody z udziałem szeregu odpowiednio wyselekcjonowanych i skonstruowanych enzymów. Proces zachodzić może już w bardzo łagodnych warunkach (50°C przy ciśnieniu atmosferycznym), co znacząco wpływa na redukcję kosztów otrzymania biopaliwa. Jeżeli metoda okaże się rzeczywiście efektywna w warunkach przemysłowych, to wodór będzie można wytwarzać w olbrzymich ilościach z powszechnie występującej ksylozy, przy stosunkowo niskich nakładach, a sam proces będzie całkowicie bezpieczny dla środowiska. Specjaliści szacują, że komercjalizacja takiej technologii na globalną skalę może zrewolucjonizować światowe rynki biopaliw nawet w przeciągu 3 lat.

Ewa Sankowska

źródło:

www.sciencedaily.com