Bio Enzyme als Quelle für Brennstoffe: Chemiker bilden Wasserstoffgas als umweltfreundliche Energiequelle nach
Derzeit wird Wasserstoffgas in einem sehr komplexen industriellen Prozess hergestellt und Bio Enzyme könnten eine alternative Quelle für Energie dazu sein. Dies macht ihre Attraktivität für den Markt der umweltfreundlichen Kraftstoffe größer, so die Forscher. Als Reaktion darauf suchen Wissenschaftler nach biologisch synthetisiertem Wasserstoff, dessen Herstellung weitaus effizienter als der derzeitige vom Menschen hergestellte Prozess ist. Das sagte der Chemieprofessor und Studienmitautor Thomas Rauchfuss.
Bio Enzyme für industrielle Kraftstoffe einsetzen
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Bio Enzyme, oder die sogenannten Hydrogenasen, sind die Maschinen der Natur zur Herstellung und Verbrennung von Wasserstoffgas. Diese Enzyme gibt es in zwei Varianten: Eisen-Eisen und Nickel-Eisen, benannt nach den Elementen, die für die chemischen Reaktionen verantwortlich sind. Die neue Studie konzentriert sich also vor allem auf die erste Sorte, weil diese die Arbeit schneller erledigt, behaupten die Forscher.
Das Team kam mit einem allgemeinen Verständnis der chemischen Zusammensetzung der aktiven Zentren innerhalb des Enzyms in die Studie. Sie stellten die Hypothese auf, dass die Stellen aus 10 Teilen zusammengesetzt waren: Vier Molekülen Kohlenmonoxid, zwei Cyanidionen, zwei Eisenionen und zwei Gruppen einer schwefelhaltigen Aminosäure namens Cystein.
Das Team stellte außerdem auch fest, dass der Motor des Enzyms eher aus zwei identischen Gruppen mit fünf Chemikalien bestand. Diese waren zwei Kohlenmonoxidmoleküle, ein Cyanidion, ein Eisenion und eine Cysteingruppe. Die Gruppen bilden somit eine fest verbundene Einheit und die beiden Einheiten ergeben zusammen 10 Teile für den Motor. Die Analyse des im Labor synthetisierten Enzyms ergab jedoch eine letzte Überraschung, sagte Rauchfuß. “Unser Rezept ist unvollständig. Wir wissen jetzt, dass 11 Teile erforderlich sind, um den aktiven Antrieb zu erstellen. Wir sind auf der Suche nach diesem einen letzten Bit.”
Zukünftige Perspektive
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Die Teammitglieder sind sich also nicht sicher, zu welcher Art von Anwendungen dieses neue Verständnis der Bio Enzyme führen wird. Die Forschung könnte jedoch einen Zusammenhang liefern, der für andere Katalysatoren-Projekte hilfreich sein wird.
“Die Erkenntnis aus dieser Studie ist, dass es eine Sache ist, sich vorzustellen, das reale Enzym zur Herstellung von Wasserstoffgas zu verwenden, aber es ist weitaus leistungsfähiger, sein Make-up gut genug zu verstehen, um es für den Einsatz im Labor reproduzieren zu können”, so Rauchfuss. Forscher der Oregon Health and Science University haben ebenfalls zu dieser Studie beigetragen.
Den Artikel zur Studie finden sie hier.
