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新型储氢生物电池
2022年06月05日    新闻来源:中国化工网 okmart.com    |  投稿

应对气候变化的斗争使得寻找碳中和能源变得越来越紧迫。绿色氢气是人们寄予希望的解决方案之一,它是在风能或太阳能等可再生能源的帮助下从水中产生的。然而,运输和储存高爆炸性气体很困难,全世界的研究人员正在寻找化学和生物解决方案。googletag。命令。push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1453799284784-2');});法兰克福歌德大学的一个微生物学家小组在没有空气的细菌中发现了一种酶,它能将氢直接与二氧化碳结合,产生甲酸。这个过程是完全可逆的鈥攁 储氢的基本要求。例如,在深海中发现的这些产乙酰细菌以二氧化碳为食,它们在氢气的帮助下将二氧化碳代谢为甲酸。然而,通常情况下,这种甲酸只是它们代谢的中间产物,并进一步被消化成乙酸和乙醇。但是沃尔克·M教授领导的团队眉分子微生物学和生物能学系主任勒尔对这种细菌进行了改造,使其不仅能够在甲酸阶段停止这一过程,而且能够逆转这一过程。自2013年以来,该基本原理已获得专利。

“测得的CO2还原为甲酸和甲酸的速率是有史以来最高的,是其他生物或化学催化剂的数倍;此外,与化学催化剂不同,细菌不需要稀有金属或极端条件进行反应,如高温和高压,而是在30掳C和正常压力,”M报告眉ller。该小组现在有了一个新的成功报告:利用同样的细菌开发了一种用于储氢的生物电池。

对于市政或家庭储氢,需要一种系统,其中细菌首先储存氢气,然后在同一个生物反应器中再次释放氢气,并尽可能长时间稳定。费边·施瓦兹(FabianSchwarz)在M眉Leller的实验室已经成功开发出这样一种生物反应器。他给细菌喂食氢8小时,然后在16小时的阶段让他们吃氢食物过夜。然后,细菌再次释放出所有的氢气。借助基因工程过程,有可能消除不必要的乙酸生成。FabianSchwarz解释道:“该系统至少在两周内运行非常稳定。”。

沃尔克M眉勒尔在他的博士论文中已经研究了这些特殊细菌的特性鈥攁nd花了多年时间对其进行基础研究。他解释道:“我对这些最早的生物是如何组织它们的生命过程,以及它们是如何在没有空气和氢气、二氧化碳等简单气体的情况下生长的,很感兴趣。”。由于气候变化,他的研究获得了一个新的、面向应用的维度。他说,令许多工程师惊讶的是,生物学能够产生切实可行的解决方案。

“在单个工艺装置中通过CO2双向氢化为甲酸的多个循环进行生物储氢和释放”以焦耳出版。进一步探索

标签:化学试剂技术中心生物化学
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