Istraživači sa Univerziteta u Tel Avivu uspeli su da proizvedu „zeleni“ vodonik koristeći zelenu električnu energiju — vodonik se proizvodi bez zagađenja vazduha, sa visokim nivoom efikasnosti, korišćenjem biokatalizatora. Vodonik je neophodna sirovina i za poljoprivredu i za industriju, ali 95% vodonika koji se danas proizvodi u svetu je „crni“ ili „sivi“—proizveden od uglja ili prirodnog gasa i emituje 9-12 tona ugljen-dioksida po toni vodonika.
Novu metodu razvili su doktorand Itzhak Grinberg i dr Oren Ben-Zvi, pod rukovodstvom prof. Iftacha Iacobija sa Škole za biljne nauke i sigurnost hrane na Fakultetu prirodnih nauka i prof. Lihi Adler-Abramovich sa Stomatološki fakultet i Centar za nanonauku i nanotehnologiju. Obećavajući rezultati istraživanja objavljeni su u časopisu Carbon Energi, fokusirajući se na napredne materijale i tehnologiju za čistu energiju i smanjenje emisije CO2.
„Vodonik je veoma retkost u atmosferi“, objašnjava Ičak Grinberg, „iako ga proizvode enzimi u mikroskopskim organizmima, koji energiju za to dobijaju iz procesa fotosinteze. U laboratoriji „elektrifikujemo“ te enzime, tj. elektroda daje energiju umesto sunca. Rezultat je posebno efikasan proces, bez zahteva za ekstremnim uslovima, koji može da koristi električnu energiju iz obnovljivih izvora kao što su solarni paneli ili vetroturbina. Međutim, enzim ‘beži’ od električne energije naelektrisanja, tako da ga treba držati na mestu hemijskim tretmanom. Pronašli smo jednostavan i efikasan način da pričvrstimo enzim na elektrodu i iskoristimo ga.“
Istraživači su koristili hidrogel (gel na bazi vode) za pričvršćivanje enzima na elektrodu i bili su u stanju da proizvedu zeleni vodonik koristeći biokatalizator, i to sa preko 90% efikasnosti; odnosno preko 90% uvedenih elektrona u sistem deponovano je u vodonik bez ikakvih sekundarnih procesa.
Prof. Iftach Iacobi objašnjava da je „Materijal samog gela poznat, ali naša inovacija je da ga koristimo za proizvodnju vodonika. Natopili smo elektrodu u gel, koji je sadržao enzim za proizvodnju vodonika, koji se zove hidrogenaza. Gel drži enzim dugo vremena, čak i pod električnim naponom, i omogućava proizvodnju vodonika sa velikom efikasnošću i u uslovima okoline koji su povoljni za enzim – na primer, u slanoj vodi, za razliku od elektrolize, koja zahteva destilovanu vodu.“
Profesor Lihi Adler-Abramovič dodaje: „Još jedna prednost je to što se gel sam sastavlja – stavite materijal u vodu i on se taloži u nanometrička vlakna koja formiraju gel. Pokazali smo da su ova vlakna takođe u stanju da zalepe enzim za Testirali smo gel sa još dva enzima, pored hidrogenaze, i dokazali da je u stanju da prikači različite enzime na elektrodu.“
„Danas se ‘zeleni’ vodonik proizvodi prvenstveno elektrolizom, za koju su potrebni plemeniti i retki metali poput platine uz destilaciju vode, što zeleni vodonik čini do 15 puta skupljim od zagađujućeg ‘sivog'“, kaže dr Oren. Ben-Cvi. „Nadamo se da će u budućnosti biti moguće komercijalno primeniti naš metod, smanjiti troškove i preći na korišćenje zelenog vodonika u industriji, poljoprivredi i kao čistom izvoru energije.“
