أستراليا: اكتشاف"إنزيم" يحوّل الهواء إلى كهرباء

• 

وجد فريق من جامعة موناش في ملبورن في أستراليا أن إنزيماً مستهلكاً للهيدروجين من بكتيريا التربة الشائعة، كان قادراً على توليد تيار كهربائي باستخدام الغلاف الجوي كمصدر للطاقة، الأمر الذي يؤدي لمصدر غير محدود تقريباً من الطاقة النظيفة.
 
وفي توضيح أكثر لهذا الأمر، قال البروفيسور كريس غريننغ، في معهد اكتشاف الطب الحيوي التابع للجامعة "لقد عرفنا منذ بعض الوقت أن البكتيريا يمكنها استخدام أثر الهيدروجين الموجود في الهواء كمصدر للطاقة يساعدها على النمو والبقاء، بما في ذلك تربة أنتاركتيكا والفوهات البركانية وأعماق المحيط. لكننا لم نعرف كيف فعلت ذلك حتى الآن"، وذلك وفق ما نشر موقع «ساينس إليرت» العلمي المتخصص، نقلاً عن مجلة «نيتشر» العلمية المرموقة.

إقرأ أيضاً: تقنية جديدة لتنظيف الهواء من ثاني أكسيد الكربون
 

وفي هذا الاطار، ذكرت الورقة البحثية أن العلماء الذين يدرسون قريباً مباشراً للبكتيريا المسؤولة عن مرض السل والجذام تمكنوا من استخراج الإنزيم المسؤول عن استخدام الهيدروجين الجوي من بكتيريا التربة تسمى المتفطرة اللخنية (Mycobacterium smegmatis)، إذ أظهر فريق البحث أن "الإنزيم الذي يطلق عليه Huc أثبت أنه مستقر بشكل مذهل وفعّال بشكل ملحوظ في توليد طاقة من الهواء الرقيق".

"An enzyme, from a soil bacterium called Mycobacterium smegmatis,... turns hydrogen gas into a current that can power a small electrical circuit.

The next step will be working out how to harness the 'natural battery' to power devices."https://t.co/bs7j2AS1vy

— Maurice J. White (@WhiteMaurice) March 8, 2023

 من جانبه، قال الدكتور ريس غرينتر، الأستاذ في الجامعة "إن Huc ذو كفاءة غير عادية. وعلى عكس جميع الإنزيمات والمحفزات الكيميائية المعروفة الأخرى فإنه يستهلك الهيدروجين أقل من مستوياته في الغلاف الجوي، أي أقل من 0.00005 في المئة من الهواء الذي نتنفسه".

إقرأ أيضاً: حلم الـ 100 عام يتحقق ..الهيدروجين بات معدناً!

 وحسب فريق البحث، فإن التجارب كشفت أنه من الممكن تخزين Huc المنقى لفترات طويلة بدرجات حرارة التجمد أو تسخينه إلى 80 درجة مئوية (176 درجة فهرنهايت) دون أن يفقد قدرته على توليد الكهرباء، الأمر الذي يعكس كون هذا الإنزيم يساعد البكتيريا على البقاء في أكثر البيئات قسوة. حيث يعمل Huc كـ "بطارية طبيعية" تنتج تياراً كهربائياً مستداماً من الهواء أو الهيدروجين المضاف.

In @Nature today (open access), we report the structural and mechanistic basis of how bacteria harvest energy from air. We reveal a novel enzyme, Huc, consumes atmospheric levels of hydrogen gas and transfers the derived electrons for aerobic respiration. https://t.co/5J0Pq1mS7l

— Chris Greening (@greeninglab) March 8, 2023

 وفي حين أن النتائج ما تزال في مرحلة مبكرة، إلّا ان اكتشاف Huc لديه إمكانات كبيرة لتطوير أجهزة صغيرة تعمل بالطاقة أو كبديل للأجهزة التي تعمل بالطاقة الشمسية.

إذ ان البكتيريا التي تنتج هذه الإنزيمات Huc شائعة ويمكن زرعها بكميات كبيرة، وهذا يعني إمكانية الوصول لمصدر مستدام للإنزيم.

غير أن الهدف الأكثر إلحاحاً، وفق غرينتر، هو "زيادة إنتاج الإنزيم بحيث يمكن استخدامه بكفاءة على نطاق واسع".