最近,以色列的特拉维夫大学公布了一个重要的消息,他们的研究团队成功地利用生物催化剂开发出了一种无污染、高效率、低成本的绿色氢气制造方法。
目前,全球有95%的氢气是从煤炭或天然气中提炼出来的,每生产一吨氢气,将会排放约9至12吨二氧化碳。绿氢是指使用可再生能源如风能、光能等来制造的氢气,被认为是最有发展潜力的清洁能源之一。目前,制造绿氢的主要方法是通过电解技术,但该方法需要使用昂贵的水和贵金属如铂等稀有材料,因此绿氢比普通氢气的成本要高得多。
一项在《碳能源》期刊上发表的研究称,酶可通过微生物产生氢气,这些微生物能够通过光合作用获取能量。在实验室中,研究人员使用一种水基凝胶将酶固定在电极上,这样酶的能量来源就不再是太阳而是电极,从而产生了绿色的氢气,其效率超过了90%。
研究人员解释说,虽然凝胶材料本身并不罕见,但其创新之处在于利用它来制造氢气。他们将电极浸泡在含有可以产生氢气的酶——氢化酶的凝胶中。令人惊奇的是,即使在电压的作用下,凝胶仍能长时间存放酶,并在适宜的环境条件下以更高效率产生氢气。举例来说,在盐水中就能产生氢气,而不需要使用蒸馏水这种电解所必需的材料。这种方法的另一个优点是凝胶可以自动组装,只需将其材料放入水中,它就会凝聚形成凝胶。
除了使用氢化酶,研究人员还进行了另外两种酶的实验,证明凝胶能够使不同的酶附着在电极上。研究人员希望将这种高效、环保的方法商业化,不断降低绿氢的成本,推动其在工农业领域的应用。