القائمة القائمة

هل البكتيريا هي المفتاح لإنتاج طاقة لا حدود لها من الهواء الرقيق؟

كان العلماء يدرسون شكلاً من أشكال البكتيريا قادرة على نهب الهيدروجين الجوي من الهواء الرقيق. إنهم يعتقدون أن تطبيق هذا المبدأ على التكنولوجيا الجديدة يمكن أن يساعد البشرية على خلق طاقة لا حدود لها.

مع استمرار العالم في حرق الوقود الأحفوري بإهمال ، يبحث العلم بشكل محموم عن طرق مستدامة لتشغيل الحضارة. كما قد يبدو بعيد المنال ، يمكننا توليد طاقة غير محدودة من الهواء الرقيق ، حرفياً.

كان فريق بحث أسترالي من جامعة موناش يبحث في الطرق المدهشة للبكتيريا وكيفية حصولها على الطاقة. تم تحديد نتائجهم المشجعة في أ الطبعة الأخيرة من مجلة الطبيعة.

يُطلق على مصدر هوس فريق البحث هذا اسم Huc ، وهو إنزيم مصنوع من أشكال البكتيريا التي تساعدهم على البقاء على قيد الحياة داخل التربة ، والمحيط ، والحفر البركانية ، والسهول الجليدية مثل القارة القطبية الجنوبية.

لطالما عرف العلم عن الإنزيم ، وهو يعمل أساسًا كزبال للهيدروجين - يسحب آثار الغاز الضئيل من الهواء لتوليد تيار كهربائي صغير. ومع ذلك ، فقط بعد هذه الدراسة ، حصلنا على نظرة ثاقبة حول كيفية القيام بذلك.

الائتمان: ألينا كورختينا

بدراسة البكتيريا المزروعة في المختبر ، اكتشفت الباحثة الجماعية آشلي كروب مكونًا رئيسيًا في Huc لم نكن نعرف بوجوده مطلقًا. كانت البكتيريا المختارة للمراقبة هي Mycobacterium Smegmatis ، حيث يمكن الحصول عليها بسهولة من التربة وتمت دراستها جيدًا ككائن حي نموذجي لمرض السل.

نجح كروب في تضييق نطاق جين معين داخل الإنزيم المسؤول عن عزل الهيدروجين في الغلاف الجوي. يشكل Huc معقدًا كبيرًا ، وعندما نزيله ، لا يشكل Huc هذا المجمع الكبير بعد الآن. لقد اتضح أن هذا المكون والمركب مهم حقًا لكيفية عمل Huc في الخلايا.

حتى عند عزلها من البكتيريا ، استهلكت عينة Huc الهيدروجين بتركيزات أقل بكثير من الآثار الصغيرة في الهواء. وجد الفريق أيضًا أنه قام بتجميع مواصفات الهيدروجين باهتة جدًا بحيث لا يمكن اكتشافها بواسطة كروماتوغرافيا الغاز المتخصصة.

في البداية ، قد تعتقد أن هذا شيء قد يثيره عدد قليل من المتخصصين المختارين ، ولكن من المحتمل أن تكون تداعيات هذا الإنجاز ضخمة. تزيل البكتيريا 70 مليون طن من الهيدروجين سنويًا من الغلاف الجوي في عملية تشكل حرفيًا تكوين الهواء الذي نتنفسه.

الائتمان: الدكتور ريس غرينتر

وهذا يعني أنه لا يمكن لهذه النتائج أن تلعب دورًا مهمًا فقط في تشكيل البنية التحتية للطاقة الحديثة بدون الوقود الأحفوري ، ولكن أيضًا في تشكيل النماذج المناخية للأجيال القادمة.

يقول قائد فريق البحث الدكتور ريس غرينتر: "إن فهم الكيمياء الحيوية لهذه العملية قد يسمح لنا بتسخيرها لتحقيق الاستقرار في مناخنا في المستقبل".

في المستقبل القريب ، سيكون الهدف الرئيسي هو زيادة كميات الهوك من ملليغرام إلى كيلوغرام. بمرور الوقت ، يمكن استخدام هذا الخارج من "البطارية الطبيعية" لتشغيل الأجهزة الكهربائية الصغيرة بدون مصدر طاقة يدوي ، و- في سياق طفرة الهيدروجين المتوقعة- مرافق كاملة محتملة.

يقول الدكتور جرينتر: "بمجرد أن ننتج Huc بكميات كافية ، فإن السماء هي حرفياً الحد الأقصى لاستخدامها لإنتاج طاقة نظيفة".

إمكانية الوصول