Bakterien produzieren Wasserstoff in "härteren" Bedingungen

Hyde

Gentechnik ermöglichte es dem Menschen, bestimmte Arten von Nahrungsmitteln zu entwickeln und zu differenzieren, sie besser oder produktiver zu machen. Ebenso wird die Gentechnik dafür verantwortlich gemacht, den natürlichen Entwicklungsweg der betroffenen Pflanzen oder Tiere ruiniert zu haben. Jetzt wird die Gentechnik genutzt, um Energie für uns in Form von Wasserstoff zu gewinnen.

Erwin Reisner und Fraser Armstrong von der Universität Oxford im Vereinigten Königreich haben eine Art von Bakterien entdeckt, die Wasser in Abwesenheit von Sauerstoff in Wasserstoff umwandeln können. Es verwendet einige Enzyme, die Wasserstoffionen in Wasserstoffgas umwandeln. Der Prozess wird "Hydrogenase" genannt.

Bis jetzt war Hydrogenase wegen der hohen Luftqualitätsbedingungen schwierig zu bekommen (wie in: kein Sauerstoff, nicht einmal 1%). Winzige Sauerstoffmengen hätten die Bakterienenzyme verkrüppelt. Aber die Bakterien von Erwin und Armstrong sind sowohl gegenüber Wasserstoff als auch gegenüber Sauerstoff resistent und arbeiten sogar dann weiter, wenn die Umgebungsluft 1 Vol .-% Sauerstoff enthält. In früheren Experimenten hätten selbst einige wenige Teile pro Million die Hydrogenase blockiert.

Die Staubpartikel sind jeweils sowohl an das Enzym als auch an lichtabsorbierende Farbstoffmoleküle gebunden, die in einigen Solarzellen verwendet werden.

In Gegenwart einer Elektronendonator-Pufferlösung absorbiert der Farbstoff Licht und setzt angeregte Elektronen frei, die dann zum Enzym gelangen. In geeigneter Weise wird die Hydrogenase dann Wasserstoffionen von Wassermolekülen in Wasserstoffgas umwandeln - genau wie während der Atmung der Bakterien.

In einem ersten Versuch verbrachte eine kleine Probe der Nanopartikel 8 Stunden in einer Lösung unter einer Wolfram-Halogenlampe. Das Headspace-Gas über der Lösung erhielt 4,6% Wasserstoff - ein "vielversprechend für einen ersten Versuch", wie Armstrong sagt. Ohne das Enzym wären nur Spuren von Wasserstoff erzeugt worden.

Ein wirklich interessantes Experiment, das manchmal mit Platinkatalysatoren verglichen werden kann, half der Wasserstoffproduktion. Diese Methode ist nicht nur billiger, sondern auch umweltfreundlicher. Die einzige Gefahr, die entstehen könnte, wäre die eines außer Kontrolle geratenen Experiments. Aber es ist trotzdem interessant zu kommentieren ...

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