Ключевым компонентом эффективного производства водородного топлива может оказаться протеин шпината

Помните американский мультик про моряка Папая и его любовь к шпинату? Так вот, если бы Папай участвовал в разработке альтернативных источников энергии, то он наверняка бы предпочел другим растительным “подопытным” шпинат и не прогадал бы.

Исследовательская группа из Национальной лаборатории Ок-Ридж (Oak Ridge National Laboratory — ORNL) разработала способ как при помощи “биогибридной фотогальванической системы” превращать видимый свет напрямую в водородное топливо. Основой такой системы стали извлеченные командой ученых растительные протеины и созданные фотосинтезирующие и синтетические полимеры. А что кажется самым невероятным: растительные протеины, входящие в состав так называемого “фотогальванического комплекс 2” (Light Harvesting Complex II), были извлечены из обычного шпината.

В ходе исследования команда ученых обнаружила удивительную и доселе не изученную способность протеинов шпината взаимодействовать с полимерами и создавать синтетические мембраны. При помощи таких мембран из воды, при наличии видимого света, можно будет получить водородное топливо. По сути мембрана с протеинами шпината будет действовать также как солнечная панель, только результатом будет водородное топливо.
В ходе опытов по получению водорода в высокопотоковом изотопном реакторе ученые использовали инновационный метод, так называемое “малоугловое рассевание нейтронов” По словам члена команды ученых ORNL и сотрудника Центра структурной молекулярной биологии Хью О’Нилла: “Создание самовосстанавливающейся синтетической фотогальванической системы — достаточно сложная задача. Наибольшую сложность здесь составляет возможность поддерживать структуру и порядок, т.к. при разрушении системы, она теряет свою эффективность.”

Команда ORNL уже определила светопреобразующие свойства фотогальванической системы на основе платинового комплекса 1 и сейчас в своих опытах они придерживаются именно этих данных. Еще одной задачей, которая стоит перед учеными: найти недорогой заменитель платиновому катализатору, т.к. платина является достаточно дорогостоящим материалом и цена на него очень подвержена колебаниям на мировом рынке. В своих фотосинтетических опытах команда ORNL делает ставку на развитие способностей компонентов биогибридной системы к самовосстановлению. По словам О’Нилла нейтронные исследования, проведенные в лаборатории ORNL, дали неопровержимые доказательства тому, что такое явление имеет место быть.

В дальнейших планах команды исследователей создать водородные топливные элементы для питания электродвигателей автомобилей, а нам остается подождать каких-нибудь пару-тройку лет.