细菌“酶解”生氢气水变燃料成现实

2009-07-31 02:22:41

找不到廉价制氢的方法，阻碍人们实现建设“无油”经济的梦想。（雷克斯专题Rex Features）

　　研究发现一种光动能、含细菌酶的纳米粒子（nanoparticles）可以从水中释放氢气。《新科学家》杂志称该纳米粒子将把人们引向生成高能量气体（氢气）的新策略道路。

　　缺乏低成本生成氢气的方法很大程度上阻碍了人们实现经济型氢燃料替代石油的梦想。现有铂催化剂生氢的方法非常昂贵。英国牛津大学（Oxford University）化学家欧文·莱斯纳（Erwin Reisner）解释说，含金属酶所起的作用在不同程度上都被氧气削弱了，而且也会受到其生成氢气的损坏；这就使含金属酶在工业规模上使用困难且价格昂贵。

　　莱斯纳和他的同事弗雷泽·阿姆斯特朗（Fraser Armstrong）经过研究发现，一种细菌性氢化酶对氢气和氧气都更有抵制力。

　　法国格勒诺布尔(Grenoble)约瑟夫傅立叶大学（University of Joseph Fourier）的胡安·冯特西亚-坎普斯（Juan Fontecilla-Camps）最先分离出了镍、铁和硒含量丰富的酶。这类酶由一种能导致硫酸盐减少的细菌（sulphate-reducing bacterium）生成。

　　通常，氢气的存在就会阻止氢化酶的活动，而这类细菌生成的氢化酶的功效却能相对不受影响；即使在周围空气中氧气含量达1%，该细菌酶也能继续工作。这种新的细菌性氢化酶还能与二氧化钛（Titanium dioxide）纳米粒子紧紧结合在一起，因而使其更易生成一种光动能、可生成氢气的粉末。

　　细菌性氢化酶的氢气转换率能与铂催化剂生氢率媲美。因此，对于新型氢化酶的研究也许能够赋予“设计”更简单的催化剂以灵感，新“设计”的催化剂将同铂一样有效，但却比铂廉价许多。

　　法国格勒诺布尔的原子能委员会(Atomic Energy Commission)成员马克·冯特加贝（Marc Fontecave）正在研究这类催化性分子。他说：“我们需的催化剂能在有氧环境中工作，并且不是只能在1%的含氧量环境中工作。显然，在目前状况下，我对这种新型催化剂的信心要高于对氢化酶的信心。”

　　英国东安格利亚大学（University of East Anglia）的克里斯·皮柯特（Chris Pickett）表示赞同，但他对用自然氢化酶生成氢气的做法予以肯定。他表示：“氢化酶表明我们最终能做到什么，以及目前已经我们已经做到哪步。”

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