Водород из растений: ученые обещают прорыв в энергетике

Новый процесс получения водорода основан на преобразовании энергии ксилозы, наиболее распространенного простого сахара. При этом технология позволяет произвести большое количество водорода из любых источников биомассы без выбросов парниковых газов и использования дорогостоящих металлов.

Ксилоза составляет целых 30% клеточных стенок растений. Однако, несмотря на высокую долю ксилозы в растениях, до сих пор вырабатывать с помощью этого сахара водород было затруднительно. Различные химические и физические воздействия, а также генно-модифицированные микроорганизмы не могли произвести достаточное количество водорода.

Ученые из Virginia Tech взяли набор ферментов у ряда микроорганизмов и создали уникальный синтетический фермент, аналогов которому не существует в природе. Данный фермент при температуре всего 50 градусов Цельсия освобождает с помощью ксилозы беспрецедентно большой объем водорода – примерно в 3 раза больше, чем лучшие современные "микробные" методики.

Суть процесса сводится к тому, что энергия, запасенная в ксилозе и полифосфатах, расщепляет молекулы воды и позволяет получить высокочистый водород, который можно сразу отправлять в топливные ячейки, вырабатывающие электричество. Получается эффективнейший экологически чистый процесс, который требует немного энергии только на запуск реакции.

По расчетам специалистов, новая технология может получить распространение уже через 3 года благодаря своей простоте и исключительным преимуществам перед другими способами добычи водорода. Правда пока остается открытым вопрос цены производства фермента, но разработчики по этому поводу полны оптимизма.

Теоретически новая технология может использоваться повсеместно: от автономных электрогенераторов на сельхозпредприятиях, до крупных электростанций, перерабатывающих сотни тонн растительного сырья. Полученный водород можно либо сразу превращать в электричество, либо использовать как топливо для автомобильного, морского, железнодорожного и авиационного транспорта.