Studien tar oss ett steg närmare vätgastillverkning med enzymer

Vissa mikroorganismer har enzymer som producerar och förbränner vätgas. Nu har University of Illinois lyckats återskapa delar av processen i sitt laboratorium.

Flera biltillverkare tror att vätgasdrivna bränslecellsbilar är transportmedlet för framtiden, snarare än batteridrivna fordon. Thomas Rauchfuss, kemiprofessor vid University of Illinois, anser dock att dagens komplicerade tillverkningsmetoder gör vätgasen oattraktiv som grönt bränsle.

Men i framtiden kan vätgasen produceras med helt andra metoder. Rauchfuss står som huvudförfattare till en studie vars resultat, enligt University of Illinois, utgör ett viktigt steg på vägen mot en biologisk tillverkning av drivmedlet, med hjälp av hydrogenaser.

Det är en grupp effektiva enzymer som finns i vissa mikroorganismer, där de producerar och förbränner vätgas. Hydrogenaser kommer i två varianter: järn-järn samt nickel-järn döpta efter de grundämnen som driver den kemiska processen. Forskarna har valt att fokusera på järn-järn då den har ett snabbare förlopp.

”Vi är på jakt efter den där sista biten”

Teamet upptäckte att enzymets motor utgjordes av två identiska grupper som vardera innehöll fem kemikalier: Två kolmonoxidmolekyler, en cyanidjon, en järnjon samt en grupp med aminosyran cystein.

De två identiska grupperna formar en enhet bestående av tio komponenter, men forskarna har insett att det laboratorieframställda enzymet fortfarande saknar en pusselbit.

– Vårt recept är inte komplett. Vi vet nu att det krävs elva bitar för att återskapa den aktiva delens motor, inte tio. Och vi är nu på jakt efter den där sista biten, säger Thomas Rauchfuss på universitetets hemsida.

Forskarna är inte helt säkra på vilka applikationsområden deras nya förståelse kring enzymet kommer att kunna få, men forskningen borde kunna utgöra en guide för framtida projekt på området.

– Det vi tar med oss från den här studien är att det är en sak att visualisera hur det verkliga enzymet producerar vätgas, men det är långt mer kraftfullt att ha en så bra förståelse kring dess sammansättning att man lyckas reproducera det för användning i ett laboratorium, säger Thomas Rauchfuss.

Forskarna har publicerat sina resultat i the Proceedings of the National Academy of Science.