Ερευνητές του MIT χαλιναγώγησαν έναν άκακο ιό για να δημιουργήσουν ένα σύστημα που διασπά το νερό και παράγει καύσιμο υδρογόνο με τη βοήθεια του ήλιου, περίπου όπως συμβαίνει και στη φωτοσύνθεση των φυτών.

Δεδομένου ότι η ηλιακή ενέργεια είναι σήμερα διαθέσιμη μόνο όταν ο ήλιος λάμπει, η αξιοποίηση της ηλιακής ακτινοβολίας για την παραγωγή καύσιμου υδρογόνου θα μπορούσε να λύσει αυτό το πρόβλημα αποθήκευσης της ενέργειας.

Το νέο σύστημα που παρουσιάζεται στο  περιοδικό Nature Nanotechnology χρησιμοποιεί έναν ιό των βακτηρίων που ονομάζεται βακτηριοφάγος Μ13.

Ο βακτηριοφάγος τροποποιήθηκε γενετικά έτσι ώστε η μία πλευρά του να συνδέεται σε μόρια ενός καταλύτη (οξείδιο του ιρίδιου) και η άλλη πλευρά να συνδέεται σε μόρια μιας βιολογικής χρωστικής ουσίας (πορφυρίνες που περιέχουν ψευδάργυρο).

Η ηλιακή ενέργεια απορροφάται από τα μόρια χρωστικής και διοχετεύεται μέσω του ιού στον καταλύτη, όπου χρησιμοποιείται για τη διάσπαση του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο.

«Η χρωστική δρα σαν κεραία που συλλαμβάνει το φως και στη συνέχεια μεταφέρει την ενέργεια κατά μήκος του ιού σαν να ήταν καλώδιο» σχολιάζει η Αντζελα Μπέλτσερ, καθηγήτρια Επιστήμης Υλικών και Βιολογικής Μηχανικής στο Τεχνολογικό Ίδρυμα Μασαχουσέτης.

Η ομάδα της Δρ Μπέλτσερ αξιοποίησε την αρχή της αυτοσυγκρότησης, η οποία επιτρέπει σε βιολογικές δομές να συναρμολογούνται από μόνες τους, χρησιμοποιώντας ως δομικά συστατικά επιμέρους μόρια που κυκλοφορούν ελεύθερα στο ίδιο διάλυμα.

«Χρησιμοποιούμε εξαρτήματα που έχουν χρησιμοποιηθεί και στο παρελθόν, αξιοποιούμε όμως τη βιολογία για οργανώσει αυτά τα εξαρτήματα για λογαριασμό μας, οπότε η απόδοση αυξάνεται» εξηγεί η Δρ Μπέλτσερ.

Προς το παρόν, η πειραματική διάταξη δεν παράγει άτομα υδρογόνου αλλά ιόντα υδρογόνου και ηλεκτρόνια. Για κάθε δύο μόρια νερού, το σύστημα απελευθερώνει ένα μόριο οξυγόνου και τέσσερα πρωτόνια (ιόντα υδρογόνου).

Σε δύο με τρία χρόνια, εκτιμά η ερευνητική ομάδα, θα είναι έτοιμο το πρωτότυπο ενός βελτιωμένου συστήματος που θα ενώνει τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια σε ουδέτερα άτομα υδρογόνου.

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ

Headlines