通过分离细菌的酶，成功地利用空气中的氢气发电。未来的空气发生器：Karapaya

利用空气发电的土壤细菌 在生活在地下的细菌中，有一些在没有其他食物可用时利用空气中的氢气作为能源。据澳大利亚莫纳什大学的克里斯格林宁教授称，这种细菌每年从空气中去除 7000 万吨氢气。其中一种细菌是“耻垢分枝杆菌”，它掌握着空气发电的关键。一种可以利用空气中的氢气发电的耻垢细菌/图片来源：Rhys Grinter 对其基因进行分析时，发现它包含一种名为“氢化酶”的酶的信息，这种酶会消耗氢气并将其转化为能量。研究人员将这种耻垢分枝杆菌氢化酶命名为“Huc”。首先，氢是由两个带负电的电子结合的两个带正电的质子。 Huc 酶破坏了这个键，释放了一个电子。 “流动的电子就是电。”因此，Huc 酶可以将氢气直接转化为电能。耻垢通过使用这种电作为其细胞的能量来生存。 photo by Pixabay 成功从细菌中提取 Huc 酶，但空气中的氢含量仅为 0.00005%。普通催化剂无法消耗如此稀薄的气体，并且会被空气中丰富的氧气破坏。 “利用空气中极少量的氢气发电的秘诀是什么？”为了对此进行研究，Greening 教授和他的同事们决定从耻垢中提取 Huc 酶。据说难度极大，历时数年。然而，他并没有放弃，继续接受挑战。然而，艰苦的工作得到了回报，Huc 酶在 80°C 至 -80°C 的温度范围内稳定并发挥作用。 Huc 酶的原子结构/图片来源：Rhys Grinter，CC BY-NC 事实证明，极少量的氢可以产生电能 随后的研究揭示了 Huc 酶的惊人性能。 〉它比空气稀薄得多，可以有效地消耗即使是气体测量装置（气相色谱仪）也无法检测到的少量氢气。是。此外，即使在氧气存在下，Huc 酶也不会发生任何变化。这是传统的消耗氢气的催化剂所没有的特征。事实上，通过使用Huc酶，我们已经成功地将空气中的氢气直接转化为电能，为电路供电。也就是说，空气发电是可行的。最后，还创建了 Huc 酶的详细原子结构图。消耗空气中氢气发电的 Huc 酶图片/图片来源：Alina Kurokhtina 是否有可能实现空气发电机？这项研究才刚刚开始，在将 Huc 酶用于从空气中发电之前，还有一些问题需要解决。其中之一是大量生产 Huc 酶的方法。目前，它只能以毫克为单位。研究人员希望有一天能够以克或千克为单位生产它。然而，Huc酶可以像“天然电池”一样从空气和氢气中发电，很有潜力成为替代太阳能的可持续发电方式。不过，空气发电似乎并不能产生多少电力。可能的用途包括简单的计算机、时钟、身体信息监视器和 LED。即便如此，大量的氢气可以产生大量的电力，因此有可能运行消耗更多电力的大型设备。还可以通过应用 Huc 酶开发超灵敏的氢传感器。未来，如果实现能源被氢覆盖的氢经济社会，氢传感器可能成为检测氢泄漏的重要装置。 “土壤中的细菌将成为未来的基础设施。”这项研究表明了这种可能性。后记：（2023/03/12）我会更正部分文字并重新发送。参考文献：稀薄空气中的电：细菌中的一种酶可以从大气中的氢气中提取能量/细菌从大气中的氢气中提取能量的结构基础 | 自然 / hiroching 撰写 / 编辑 /帕鲁莫