หมายเหตุบรรณาธิการ:ทุกวันพุธ Livescience ตรวจสอบความมีชีวิตของเทคโนโลยีพลังงานที่เกิดขึ้นใหม่ - พลังแห่งอนาคต
ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงที่สะอาดและอุดมสมบูรณ์ที่สุด แต่การสกัดจากน้ำหรือสารอินทรีย์ในปัจจุบันไม่ใช่กระบวนการที่มีประสิทธิภาพมาก นักวิทยาศาสตร์กำลังศึกษาแบคทีเรียบางชนิดที่หายใจออกไฮโดรเจนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการเผาผลาญปกติ
“ การผลิตไฮโดรเจนโดยจุลินทรีย์นั้นเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับกระบวนการเซลลูลาร์ซึ่งจะต้องเข้าใจเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพผลผลิตทางชีวภาพ” เอมี่วาฟอสเซนจากมหาวิทยาลัยรัฐนอร์ ธ แคโรไลน่ากล่าว
สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือจุลินทรีย์ที่เจริญเติบโตในอุณหภูมิร้อนใกล้กับจุดเดือดของน้ำ Vanfossen และเพื่อนร่วมงานของเธอได้ทำการศึกษา DNA โดยละเอียดเกี่ยวกับหนึ่งในนั้นแบคทีเรีย Thermophilic (รักความร้อน)เรียกว่าcaldicellulosiruploruptor saccharolyticusซึ่งพบครั้งแรกในน้ำพุร้อนในนิวซีแลนด์
ผลลัพธ์ที่ได้นำเสนอเมื่อสัปดาห์ที่แล้วในการประชุม American Chemical Society ในฟิลาเดลเฟียระบุว่ายีนใดอนุญาตC. saccharolyticusในการกินวัสดุพืชเรียกว่าชีวมวลและขับไล่ไฮโดรเจนในกระบวนการ
เศรษฐกิจไฮโดรเจน
ยานพาหนะเซลล์เชื้อเพลิงกำลังจะเริ่มให้เช่าในแคลิฟอร์เนียและพื้นที่นิวยอร์ก พวกมันวิ่งออกจากก๊าซไฮโดรเจนและปล่อยไอน้ำออกจากท่อหางเท่านั้น
ไฮโดรเจนสามารถพบได้ทุกที่: เป็น "H" ใน H2O และเป็นองค์ประกอบสำคัญในกระบวนการทางชีวภาพ ปัญหาคือว่าต้องใช้พลังงานค่อนข้างน้อยในการแยกไฮโดรเจนออกจากโมเลกุลที่พบใน
อย่างไรก็ตามสิ่งมีชีวิตบางอย่างเช่นแบคทีเรียในกระเพาะอาหารวัวรับพลังงานจากอาหารผ่านปฏิกิริยาทางเคมีที่ปล่อยก๊าซไฮโดรเจน บ่อยครั้งที่ไฮโดรเจนนี้ถูกยึดโดยแบคทีเรียอื่น ๆ ทันทีเรียกว่าเมทโนเจนที่แปลงเป็นมีเธน-
หนึ่งในความท้าทายดังนั้นการผลิตไฮโดรเจนจากแบคทีเรียคือการป้องกันไม่ให้เมทาโนเจนไม่สามารถกลืนน้ำมันได้ ข้อได้เปรียบของเทอร์โมฟิลคือพวกเขาทำงานที่อุณหภูมิที่มักจะร้อนเกินไปสำหรับเมทาโนเจนC. saccharolyticusตัวอย่างเช่นชอบ toasty 160 องศาฟาเรนไฮต์ (70 องศาเซลเซียส)
นอกจากนี้เคมีของการก่อตัวของไฮโดรเจนนั้นง่ายกว่าที่อุณหภูมิที่สูงขึ้นเหล่านี้Servé Kengen จาก Wageningen University ในเนเธอร์แลนด์กล่าว
“ โดยทั่วไปเทอร์โมฟิลมีรูปแบบการหมักที่ง่ายกว่าเมื่อเทียบกับ [อุณหภูมิต่ำกว่า] mesophiles ส่งผลให้ผลพลอยได้น้อยลง” เขากล่าว
จุลินทรีย์ไบโอนิค
Kengen เป็นส่วนหนึ่งของโครงการสหภาพยุโรปที่เรียกว่า Hyvolution ซึ่งกำลังพัฒนาการผลิตไฮโดรเจนแบบกระจายอำนาจซึ่งสามารถดำเนินการใกล้กับที่ซึ่งชีวมวลปลูก
“ การผลิตไฮโดรเจนชีวภาพเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตพลังงานแบบกระจายอำนาจ” เคนเก้นกล่าว "กระบวนการดังกล่าวดำเนินการที่อุณหภูมิและความดันเกือบโดยรอบดังนั้นจึงคาดว่าจะใช้พลังงานน้อยกว่าวิธีการผลิตเทอร์โมเคมีหรือเคมีไฟฟ้า [ซึ่งเป็นวิธีทางเลือกในการรับไฮโดรเจน]"
Kengen กล่าวว่าC. saccharolyticusหรือสิ่งที่เขาเรียกว่า "Caldi" น่าสนใจมากสำหรับแอปพลิเคชันนี้ มันมีความพิเศษในการกินวัสดุพืชหลากหลายชนิดรวมถึงเซลลูโลสและสามารถย่อยน้ำตาลที่แตกต่างกัน (คาร์โบไฮเดรตทางเทคนิค) ในเวลาเดียวกัน
"คาร์โบไฮเดรตที่หลากหลายมันเติบโตขึ้นมาแนะนำว่าC. saccharolyticusจะให้เอนไซม์คาร์โบไฮเดรตที่เกี่ยวข้องกับคาร์โบไฮเดรตที่เกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมมากมาย "Vanfossen กล่าวLiveScience-
เอนไซม์เหล่านี้ - ตอนนี้แยกได้ผ่านการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมของ Vanfossen - สามารถช่วยให้ได้ไฮโดรเจนมากขึ้นจากปริมาณชีวมวลที่กำหนด
“ เมื่อเราสามารถสร้าง CalDI (ยังเป็นไปไม่ได้) เราต้องการปรับปรุงความสามารถในการผลิตไฮโดรเจนต่อไป” Kengen กล่าว
- แกลเลอรี่ภาพ - ภาพกล้องจุลทรรศน์เป็นศิลปะ
