تبدیل قطرات قند سلول های جلبک به کارخانه های کوچک هیدروژن

تیم تحقیقاتی متشکل از دانشمندان دانشگاه بریستول و انستیتوی فناوری هاربین با بررسی روش جذب دی اکسید کربن و تولید اکسیژن از طریق فتوسنتز توسط سلولهای جلبکی شروع به کار کردند.

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری از اردبیل و به نقل از نیواطلس؛ هیدروژن پتانسیل زیادی به عنوان منبع انرژی پاک دارد، بیشتر به این دلیل که هیچ CO2 تولید نمی کند و فقط در صورت استفاده در سلول سوختی بخار آب منتشر می کند. با این وجود، بیشتر تولیدات به استفاده از سوخت های فسیلی نیاز دارد، که انگیزه بسیاری از تحقیقات در مورد روش های پاک تر است. یک تیم تحقیقاتی که در این منطقه کار می کند، کشف کرده است که می تواند به این تلاشها کمک کند، نشان می دهد که چگونه سلولهای جلبک را می توان با غوطه وری در قطرات قند به کارخانه های کوچک تولید هیدروژن تبدیل کرد.

دانشمندان در حال جستجوی انواع راه های مختلف در تلاش برای سبزتر کردن تولید هیدروژن هستند. یک مسیر شامل جلبک ها است، که به طور طبیعی گاز را تولید می کند، البته در مقادیر کم. اصلاح ژنتیکی، مهار برخی پروتئین های جلبکی یا تلاش برای بازآفرینی این فرآیند به صورت مصنوعی رویکردهایی است که نویدبخش است و اکنون دانشمندان از انگلیس و چین تکنیک دیگری را با پتانسیل فراوان کشف کرده اند.

تیم تحقیقاتی متشکل از دانشمندان دانشگاه بریستول و انستیتوی فناوری هاربین با بررسی روش جذب دی اکسید کربن و تولید اکسیژن از طریق فتوسنتز توسط سلولهای جلبکی شروع به کار کردند. این مطالعه نشان داد که با به دام انداختن حدود 10 هزار سلول جلبکی در اعماق قطرات قند، سطح اکسیژن در آنها کاهش می یابد

An image of a sugary droplet packed with hydrogen-producing algal cells

این اثر باعث فعال شدن آنزیم هایی به نام هیدروژناز می شود که به نوبه خود روند فتوسنتز را ربوده و سلول ها را به جای اکسیژن هیدروژن می سازند. تیم تحقیق دریافت که می تواند با پوشاندن قطرات در یک فیلم نازک از باکتری، که خود اکسیژن را از بین می برد و فعالیت هیدروژنازها را افزایش می دهد، این فرآیند را بیش از حد شارژ کند.

پروفسور استفان مان، از دانشگاه بریستول، می گوید: استفاده از قطرات ساده به عنوان بردار برای کنترل سازمان سلولهای جلبکی و فتوسنتز در میکرو فضاهای مصنوعی، یک رویکرد بالقوه زیست محیطی برای تولید هیدروژن را ارائه می دهد که امیدواریم در آینده کار کنیم

اندازه این آفرینش های کوچک فقط یک دهم میلی متر است و تیم تحقیق می گوید حدود یک چهارم میلیون از این "کارخانه های میکروبی" می توانند در یک میلی لیتر آب فشرده شوند. در حالی که این فناوری روزهای بسیار ابتدایی است، این تیم معتقد است که توانایی بالایی برای ارتقا به سطح فناوری یا تطبیق آن با اهداف دیگر وجود دارد.

پروفسور شین هوانگ از انستیتوی فناوری هاربین گفت: روش ما آسان است و باید بتواند بدون آسیب رساندن به زنده ماندن سلول های زنده، مقیاس بندی کند. همچنین انعطاف پذیر به نظر می رسد. به عنوان مثال، ما اخیراً تعداد زیادی سلول مخمر را در قطرات گرفته و از راکتورهای میکروبی برای تولید اتانول استفاده کرده ایم

این تحقیق در مجله Nature Communications منتشر شده است