Mivel az új üzemanyagcella katalizátornak platina helyett bakteriális enzimeket használ, így egy viszonylag olcsó megoldást jelenthet a jövő hidrogéngazdaságában, jóval életképesebbé téve az üzemanyagcellákat.
A bio-üzemanyagcellát az Oxford Egyetem kutatói építették meg hidrogenázokból, az anyagcseréjük során hidrogént használó, vagy oxidáló baktériumok által termelt enzimekből. A cella két, a fenti enzimekkel bevont elektródából áll, melyek egy 97 százalékban levegővel, 3 százalékban hidrogénnel feltöltött tárolóegységben foglalnak helyet.
A hidrogénmennyiség rendkívül fontos, 4 százaléknál ugyanis már hajlamos a robbanásra. A kutatók egy ősidők óta létező, az egyik első földi élőlénynek tartott baktériumtól, a Ralstonia metalliduranstól kölcsönözték az enzimeket. A baktérium 2,5 milliárd éve fejlődött ki oxigén nélkül, és túlélte a korai időket hidrogén metabolizálásával.
Bár a prototípus csupán egy kis elektromos berendezés számára elegendő elektromosságot tud előállítani, a kutatás vezetője, Fraser Armstrong szerint ez a teljesítmény jelentős mértékben feljebb tornászható. Fraser meggyőződése, hogy az általuk kidolgozott technológia rendkívül fejlődőképes, jelenleg csupán egy hatalmas jéghegy csúcsa látható, melynek erőteljes kihatásai lesznek a jövőre.
Nem csupán az oxfordiak próbálkoznak enzimek elektrokatalizátorkénti alkalmazásával, azonban a legtöbb lehetséges enzim már egy egészen kis oxigénmennyiségtől is megsemmisült, ezért is fordultak végső megoldásként az oxigéntűrő hidrogenázokhoz. A jelenleg az aranynál is drágább platina olcsó, könnyen feltölthető biológiai katalizátorral történő pótlása fordulópontot jelenthet az üzemanyagcella fejlesztésekben.
A költségbeni előny mellett az sem elhanyagolandó, hogy a platinakatalizátorokat könnyen inaktiválja a szén-monoxid, ami igen gyakori szennyeződés az iparilag előállított hidrogénnél, míg az új elektrokatalizátornál ez a probléma fel sem merül. Emellett mivel a hidrogenázok kémiailag is nagy tűrőképességűek, képesek különböző hidrogén- és oxigénkeverékekkel dolgozni, szükségtelenné téve a többi üzemanyagcellánál nélkülözhetetlen, drága üzemanyag-elválasztó membránokat.
A találmány újabb lendületet adhat a környeztet kevéssé szennyező járművek fejlesztéséhez, a globális klímaváltozást fokozó károsanyag-kibocsátás lecsökkentésének egyik alternetívájaként.
Nézd meg a legfrissebb cikkeinket a címlapon!
