近日，以色列特拉維夫大學(xué)宣布，該校研究人員成功利用生物催化劑制造出了無(wú)污染、高效率、低成本的綠色氫氣。
目前全球95%的氫氣是從煤或天然氣中提煉出來(lái)，每生產(chǎn)一噸氫氣，會(huì )排放約9至12噸二氧化碳。綠氫是指通過(guò)風(fēng)能、光能等可再生能源制造的氫氣，被視為最具發(fā)展潛力的清潔能源之一。當前生產(chǎn)綠氫主要依靠電解手段，需要蒸餾水和鉑等貴重稀有金屬，因此綠氫比普通氫氣昂貴很多。
這項發(fā)表在開(kāi)放式期刊《碳能源》雜志上的研究說(shuō)，氫氣可由微生物中的酶所產(chǎn)生，這些微生物通過(guò)光合作用接收能量。而在實(shí)驗室中，研究人員使用一種水基凝膠將酶附著(zhù)到電極上，使酶的能量來(lái)源為電極而非太陽(yáng)，產(chǎn)生出綠色氫氣，效率超過(guò)90%。
研究人員解釋說(shuō)，凝膠材料本身并不稀奇，但創(chuàng )新之處是用它來(lái)制造氫氣。他們把電極浸泡在凝膠中，凝膠中含有能產(chǎn)生氫氣的酶，即氫化酶。凝膠即使在電壓作用下也能長(cháng)時(shí)間存放酶，并能在有利于酶的環(huán)境條件中以較高效率產(chǎn)生氫氣，例如在鹽水中就可以產(chǎn)生氫氣，而非電解所需的蒸餾水中。這一方法的另一優(yōu)點(diǎn)是凝膠可以“自行組裝”，即把材料放入水中，它就會(huì )凝聚，形成凝膠。
除了氫化酶，研究人員還使用另外兩種酶展開(kāi)了實(shí)驗，證明凝膠能夠使不同的酶附著(zhù)到電極上。未來(lái)，研究人員希望將這一高效、環(huán)保的方法商業(yè)化，不斷降低綠氫成本，推進(jìn)其在工農業(yè)中的應用。
