Вчені з Единбурзького університету розробили новий спосіб отримання водню з хлібних крихт

Група хіміків з Единбурзького університету здійснила важливий прорив у сфері екологічно чистих технологій, розробивши новий спосіб отримання водню, що використовує звичайні хлібні крихти. Цей інноваційний процес, детально описаний у науковому журналі Nature Chemistry, поєднує природну ферментацію бактерій із металевим катализом, що відкриває нові горизонти для сталого виробництва водню.

Традиційний метод отримання водню шляхом парової конверсії викопного палива супроводжується значними викидами вуглекислого газу, які складають від 15 до 20 кілограмів на кожен кілограм отриманого водню. Новий підхід, запропонований вченими, має потенціал змінити цю ситуацію, зменшуючи негативний вплив на навколишнє середовище.

Суть нового методу полягає у використанні бактерій E. coli, широко відомих як кишкова паличка. Учені за допомогою мікробних ферментів розщеплюють складні вуглеводи, що містяться в хлібних відходах, на просту глюкозу. Цю глюкозу потім «годують» мікроорганізмами, які в безкисневому середовищі при температурі 37 °C природним чином виділяють водень. Доданий до системи паладієвий катализатор закріплюється на мембранах клітин і миттєво вступає в реакцію з біоводнем, забезпечуючи процес гідрогенізації з вражаючою ефективністю до 94%.

Професор Стівен Уоллес, один з авторів дослідження, підкреслює, що головним викликом було знайти баланс, при якому металевий катализатор залишався активним у водному середовищі, не знищуючи при цьому живі бактерії. Результати дослідження виявилися вражаючими: використання хлібних відходів дозволило знизити потенціал глобального потепління на 135%, що фактично робить процес вуглецево-негативним.

Окрім екологічного аспекту, нова технологія відкриває можливості для використання синтетичних можливостей клітин для створення широкого спектра цінних хімічних продуктів. Вчені вже працюють над масштабуванням системи та адаптацією її до різних типів біологічних відходів, що може суттєво розширити застосування цієї технології.

Хоча новий метод поки що поступається промисловим аналогам за швидкістю, він демонструє принципово новий шлях до сталого хімічного виробництва. Це означає, що основою для створення пластмас чи ліків можуть стати звичайні харчові залишки, що відкриває можливості для переосмислення всієї галузі як екологічно безпечної та відновлюваної.

Таким чином, дослідження, проведене в Единбурзькому університеті, не лише робить крок до зменшення викидів вуглекислого газу, але й пропонує нові рішення для сталого розвитку в енергетиці та хімічній промисловості.