Bakteriensüüm teeb veest kütust
Hüdrogenaaside klassi kuuluvaid ensüüme kasutavad anaeroobselt (ilma hapnikuta) hingavad bakterid vesinikuioonide muutmiseks gaasiliseks vesinikuks. Sellised ensüümid pakuvad alternatiivi praegu kasutusel olevale kallile plaatinakatalüsaatorit kasutavale vesinikutootmise meetodile.
Metalli sisaldavad hüdrogenaasid ei kannata üldjuhul hapniku olemasolu keskkonnas, lisaks kahjustab neid ka nende endi toodetud vesinik. Seetõttu on selliste meetodite kasutamine tööstuslikul tasemel keeruline ja kallis, ütleb Oxfordi ülikooli keemik Erwin Reisner.
Nüüd on aga Reisner ja tema kolleeg Fraser Armstrong avastanud, et hiljuti avastatud bakteriaalne hüdrogenaas on mõlema gaasi suhtes tunduvalt vastupidavam. Väävlit redutseerivatest bakteritest pärit nikli-, raua- ja seleenirikka ensüümi avastas prantsuse teadlane Juan Fontecilla-Camps.
Ensüümi tööd ei mõjuta gaasilise vesiniku esinemine keskkonnas, samuti suudab ta töötada keskkonnas, mis sisaldab kuni ühe ruumalaprotsendi hapnikku — tavaliselt blokeerivad hüdrogenaasi aktiivsuse juba tunduvalt madalamad hapnikukontsentratsioonid.
Uus ensüüm seondub tugevalt titaandioksiidist nanoosakestega, mistõttu sellest võiks toota valgusest energiat saavat vesinikku tootvat tolmu. Lisaks ensüümile on tolmuosakeste külge kinnitatud ka valgust neelavad värvimolekulid, mida kasutatakse mõnedes päikesepaneelides.
Elektrone eraldava puhverlahuse olemasolul neelab värv valgust ning vabastab ergastunud elektrone, mis antakse edasi ensüümile. Sellest energiat saanud hüdrogenaas muudab seejärel veest pärit vesinikioonid gaasiliseks vesinikuks — täpselt sama protsess toimub ka bakteri hingamisel.
Kuigi esialgsed katsed uue ensüümiga on paljulubavad, on lõppeesmärgiks luua katalüsaator, mis töötaks ka tõeliste aeroobsete tingimute käes, mitte vaid üheportsendilise hapnikusisaldusega keskkonnas. Armstrongi ja Reisneri järgmiseks eesmärgiks ongi luua süsteem, mis töötaks ilma puhverlahuseta ning oleks hapnikule veelgi vastupidavam.
