Исследователи треснули в источник углерода без содержания в этой белковой упаковке.

Яичные белки — они не просто (без холестерина) завтрака. Японский исследователь нашел способ использовать молекулы из белкового химического вещества, обнаруженного в белках яиц, для более эффективного получения водорода, поставив ученых на шаг ближе к производству водорода из воды без использования ископаемых видов топлива и повышения возможности того, что водород может стать чистым , углеродный источник энергии. В настоящее время большая часть водорода производится процессами, которые выделяют парниковые газы с потерей пламени.

«Водород является чрезвычайно экологически чистой энергией, но он по-прежнему генерируется из ископаемых видов топлива в промышленных процессах, а выбросы парниковых газов неизбежны», — сказал Хироасу Табе, научный сотрудник аспирантской школы университета Осаки. «Наш метод генерирует водород, используя солнечную энергию, без ископаемого топлива».

Водород — это самый простой и наиболее распространенный элемент на Земле, но он, как правило, не существует сам по себе в природе и должен генерироваться из веществ, которые его содержат, таких как вода и ископаемое топливо, которые содержат большое количество водорода.Разработка эффективного способа массового производства водорода из воды может указывать на недорогое и чистое топливо без образования углекислого газа и других выбросов тепла.

Водород в топливных элементах генерирует энергию, используя химическую реакцию, а не горения, производя только воду и тепло в качестве побочных продуктов. Он может использоваться в автомобилях, в домах, для переносной энергии и во многих других приложениях. Поэтому водород, полученный из устойчивого источника, может производить топливо, не содержащее углерода.

Но процесс извлечения водорода из воды является сложным и сложным, опираясь на использование катализатора, способного управлять в противном случае случайно движущимися молекулами во время производства. «Преобразование молекул воды включает в себя особые и сложные химические реакции», — сказал Табе. «Для эффективного катализа необходимо большое количество энергии, обеспечиваемой солнечным светом и« регулированием трафика »с молекулярным размером».

Чистые белки, производимые бактериями, могут выполнять эту функцию, но для их создания требуется специальное лабораторное оборудование, сказал Табе. «Куриные яйца, однако, являются известными сосудами из белковых химикатов», — сказал он. «Наш катализатор может производить водород из воды, который является вездесущим соединением во всем мире».

Используя солнечную энергию в качестве источника энергии, японским исследователям удалось сделать небольшое количество водорода в лаборатории «в сосуде размером с чашку кофе» исключительно из воды, используя лизоцим — белковый химикат, полученный из яичных белков, — как катализатор. Лизоцим представляет собой небольшой стабильный белок, который образует кристаллы с «множеством крошечных отверстий для улавливания частиц, действующих как реакционные сосуды нанометрового размера», — сказал он.

«Наноразмерные суда привносят чувство контроля за движением в молекулярные взаимодействия и повышают эффективность производства водорода», — пояснил он. У кристаллов есть «высокоупорядоченная» наноструктура, позволяющая ученым «манипулировать молекулярными компонентами, когда они накапливаются в кристаллах», — сказал он. Чтобы проанализировать и точно управлять кристаллами, исследователи использовали розовую бенгалию, краситель, обычно используемый в глазных капельх, для выявления повреждения глаз.

«Этот контроль за движением является новой концепцией для катализатора производства водорода», — сказал Табе. «В ближайшем будущем многие ученые и инженеры будут переключать свое внимание на солнечную энергию для чистого производства топлива».

Ученые рассказали о своей работе в исследовании, недавно опубликованном в журнале Applied Catalysis B.

Табе указывает, что исследователи практически каждой научной дисциплины занимаются разработкой возобновляемых источников энергии и что «химики могут способствовать разработке стратегий, разрабатывая новые материалы, которые могут конвертировать и хранить энергию», — сказал он.«В будущем наша основная технология объединит разрозненные дисциплины и нарушит политические, социальные и экономические барьеры».

Разумеется, ученые доказали эту концепцию. Но остаются нерешенные проблемы, включая лучший способ расширить процесс широкомасштабного производства водорода. Это потребует создания экономически эффективного метода для массового производства белков — чего-то еще не сделано, сказал Табе.

Белки куриных яиц являются ценным ресурсом, потому что они «недороги и неисчерпаемы». Что касается оставшихся желтков, «мы можем использовать их в наших десертах, как слойка с изысканным кремом для пирожных», — сказал он.

Марлен Симонс пишет для Nexus Media, синдицированного новостного журнала, охватывающего климат, энергию, политику, искусство и культуру.

Источник: popsci.com