时尚健康 » 新闻

无限清洁能源:普通细菌的酶竟然能将大气中的氢气转化为电能

来源:网络 2023年03月10日 15:24

据最新一期《自然》杂志刊发的论文,澳大利亚莫纳什大学的科学家们发现,一种叫作“Huc”的酶能够将空气中的氢气转化为电能,这种酶存在土壤中普通的细菌身体里。研究人员表示,如果能够收获足够多的酶,就可以让人类获得“无限清洁能源”。

据报道,无限清洁能源通常被科学家认为是“圣杯”(holy grail),而现在一项新的研究表明答案可能在于一种酶。

澳大利亚墨尔本莫纳什大学的科学家们发现了“Huc”,这是-一种能够将空气中的氢气转化为电能的酶。

显微镜下的烟曲霉菌。

他们从土壤中一种普通的细菌中提取了这种酶,这种细菌被称为“烟曲霉菌”(Mycobacterium smegmatis)。

Huc使该细菌能够将大气中的氢气转化为可用的能量,以便它能够继续在地下深处繁衍。

研究人员表示,如果能够收获足够多的酶,它可以让我们用“空气动力”取代太阳能设备。

据悉,酶是由生物体产生的物质,可以“催化”某些化学反应,包括那些产生能量的反应。

Huc使细菌能够将大气中的氢气转化为电能。

以前的研究表明,某些类型的细菌能够将空气中的氢气转化为能量,以帮助它们在缺乏营养的环境中生存。

研究作者Chris Greening博士表示,这些环境包括南极土壤、火山口和深海。

莫纳什大学的研究人员展示了他们如何能够提取这种酶。

低温电子显微镜显示Huc将氢气转化为电能的过程。

他们使用一种名为“低温电子显微镜”(cryogenic electron microscopy)的新技术来确定Huc的原子结构,该技术在2017年为其开发者赢得了诺贝尔奖。

这项技术涉及将样品冷却到低温——低于-238°F(-150°C)——并以电子轰击它。这些电子穿过并被一台相机捕捉,以产生一个极高分辨率的图像。

Huc将氢气转化为电能,低温电子显微镜帮助科学家了解了这一过程。

Chris Greening博士表示,该酶与氢结合并使其氧化,这是一个失去电子的反应,然后将其传递给维生素Menaquinone,或K2。然后,Menaquinone能够在细菌的膜或其他电极上转移电子,产生像“天然电池”一样的电流。

科学家们最初对Huc如何实现这一目标感到困惑,因为大气中可利用的氧气多得多,而它可以与之结合。

然而,低温电子显微镜图像显示,它使用特殊的气体通道,允许氢气进入并与之结合,但排斥氧气。

Rhys Grinter博士表示,Huc的效率特别高,与所有其他已知的酶和化学催化剂不同,它甚至消耗低于大气水平的氢气,只占我们呼吸的空气的0.00005%。

研究人员还发现,即使在被冷冻或加热到176°F(80°C)的温度后,Huc仍然能够产生电力。

博士生Ashleigh Kropp表示,这反映出这种酶有助于细菌在最极端的环境中生存。

世界各地的土壤、水和污水中都有烟曲霉菌,而且很容易在实验室中生长和操纵。

据悉,世界各地的土壤、水和污水中都有烟曲霉菌,而且很容易在实验室中生长和操纵。

这意味着有一种廉价和可持续的方式来获得Huc,使研究人员有很大的潜力来扩大发电量。

Rhys Grinter博士表示,一旦生产出足够数量的Huc,利用它来生产清洁能源的天空就“完全是极限了”。

文/南都记者 陈林

精彩推荐
全栈技术赋能体系,鸿蒙智行定义智能出行未来格局
全栈技术赋能体系,鸿蒙智行定义智能出行未来格局

4月24日,第十九届北京国际车展正式启幕,以领时代・智未来为核心主题,勾勒出全球汽车产业转型的清晰方向。当电动化上半场格局基本落定,智能化下半场已从概念探索迈入规...详细

不止辅助驾驶强!华为巨鲸电池才是鸿蒙智行的隐形护盾
不止辅助驾驶强!华为巨鲸电池才是鸿蒙智行的隐形护盾

当续航突破一千公里、充电迈进五分钟两百公里,新能源汽车用户的焦虑焦点正在发生转移。底盘托底会不会起火?涉水之后会不会漏电?开上三五年,电池衰减会不会让车变成电子...详细

从单点防护到全域智能,华为巨鲸电池重塑出行安全价值标杆
从单点防护到全域智能,华为巨鲸电池重塑出行安全价值标杆

当新能源汽车的续航里程普遍突破800公里,充电速度迈入五分钟两百公里时代,一个更本质的问题浮出水面:什么才是高端出行的终极底色?4月22日鸿蒙智行春季新品发布会上,华...详细

窦骁的高尔夫Vlog背后,尊界S800如何融入豪门圈层日常
窦骁的高尔夫Vlog背后,尊界S800如何融入豪门圈层日常

五一假期临近,高端出行怎么安排,成了不少高净值人群正在琢磨的事。演员窦骁最近发布的一支高尔夫假日Vlog,恰好在这个时间点刷屏了社交平台。视频里,从私家地库出发,到...详细

本周热门
同仁堂健康双十一活动开启 “象食养医”倡导从健康的时候就关注健康

如果你想了解自己身体的秘密,让健康成为日常的生活方式,保持年轻的状态,实现抗衰老,逆生长的美好愿望,那么今年双十一的这场活动你一定不要错过。11月1日,同仁堂健康...详细