Klingt wie ein Hoax, ist aber wohl seriös.
Quelle
https://phys.org/news/2023-03-newly-enzyme-air-electricity-source.html.
Englischer Artikel, die deutsche Übersetzung ist darunter:
Newly discovered enzyme that turns air into electricity, providing a new clean source of energy
by Monash University
Credit: Pixabay/CC0 Public Domain
Australian scientists have discovered an enzyme that converts air into energy. The finding, published today in the journal Nature, reveals that this enzyme uses the low amounts of the hydrogen in the atmosphere to create an electrical current. This finding opens the way to create devices that literally make energy from thin air.
The research team, led by Dr. Rhys Grinter, Ph.D. student Ashleigh Kropp, and Professor Chris Greening from the Monash University Biomedicine Discovery Institute in Melbourne, Australia, produced and analyzed a hydrogen-consuming enzyme from a common soil bacterium.
Recent work by the team has shown that many bacteria use hydrogen from the atmosphere as an energy source in nutrient-poor environments. "We've known for some time that bacteria can use the trace hydrogen in the air as a source of energy to help them grow and survive, including in Antarctic soils, volcanic craters, and the deep ocean" Professor Greening said. "But we didn't know how they did this, until now."
In this Nature paper, the researchers extracted the enzyme responsible for using atmospheric hydrogen from a bacterium called Mycobacterium smegmatis. They showed that this enzyme, called Huc, turns hydrogen gas into an electrical current. Dr. Grinter notes, "Huc is extraordinarily efficient. Unlike all other known enzymes and chemical catalysts, it even consumes hydrogen below atmospheric levels—as little as 0.00005% of the air we breathe."
The researchers used several cutting-edge methods to reveal the molecular blueprint of atmospheric hydrogen oxidation. They used advanced microscopy (cryo-EM) to determine its atomic structure and electrical pathways, pushing boundaries to produce the most resolved enzyme structure reported by this method to date. They also used a technique called electrochemistry to demonstrate the purified enzyme creates electricity at minute hydrogen concentrations.
Laboratory work performed by Kropp shows that it is possible to store purified Huc for long periods. "It is astonishingly stable. It is possible to freeze the enzyme or heat it to 80 degrees celsius, and it retains its power to generate energy," Kropp said. "This reflects that this enzyme helps bacteria to survive in the most extreme environments. "
Huc is a "natural battery" that produces a sustained electrical current from air or added hydrogen. While this research is at an early stage, the discovery of Huc has considerable potential to develop small air-powered devices, for example as an alternative to solar-powered devices.
The bacteria that produce enzymes like Huc are common and can be grown in large quantities, meaning we have access to a sustainable source of the enzyme. Dr. Grinter says that a key objective for future work is to scale up Huc production. "Once we produce Huc in sufficient quantities, the sky is quite literally the limit for using it to produce clean energy."
Übersetzung von deepl.com
Neu entdecktes Enzym, das Luft in Elektrizität umwandelt und so eine neue saubere Energiequelle erschließt
von der Monash Universität
Credit: Pixabay/CC0 Public Domain
Australische Wissenschaftler haben ein Enzym entdeckt, das Luft in Energie umwandelt. Die heute in der Zeitschrift Nature veröffentlichte Entdeckung zeigt, dass dieses Enzym die geringen Mengen an Wasserstoff in der Atmosphäre nutzt, um elektrischen Strom zu erzeugen. Diese Entdeckung eröffnet den Weg zur Entwicklung von Geräten, die buchstäblich Energie aus dünner Luft gewinnen.
Das Forscherteam unter der Leitung von Dr. Rhys Grinter, der Doktorandin Ashleigh Kropp und Professor Chris Greening vom Biomedicine Discovery Institute der Monash University in Melbourne, Australien, produzierte und analysierte ein Wasserstoff verbrauchendes Enzym aus einem gewöhnlichen Bodenbakterium.
Jüngere Arbeiten des Teams haben gezeigt, dass viele Bakterien in nährstoffarmen Umgebungen Wasserstoff aus der Atmosphäre als Energiequelle nutzen. "Wir wissen schon seit einiger Zeit, dass Bakterien die Wasserstoffspuren in der Luft als Energiequelle nutzen können, um zu wachsen und zu überleben, auch in antarktischen Böden, Vulkankratern und in der Tiefsee", so Professor Greening. "Aber wir wussten nicht, wie sie das machen - bis jetzt".
In diesem Nature-Artikel extrahierten die Forscher das Enzym, das für die Nutzung von atmosphärischem Wasserstoff verantwortlich ist, aus einem Bakterium namens Mycobacterium smegmatis. Sie zeigten, dass dieses Enzym, Huc genannt, Wasserstoffgas in elektrischen Strom umwandelt. Dr. Grinter bemerkt: "Huc ist außerordentlich effizient. Im Gegensatz zu allen anderen bekannten Enzymen und chemischen Katalysatoren verbraucht es sogar Wasserstoff unterhalb des atmosphärischen Niveaus - nur 0,00005 % der Luft, die wir atmen."
Die Forscher setzten mehrere hochmoderne Methoden ein, um den molekularen Bauplan der atmosphärischen Wasserstoffoxidation zu entschlüsseln. Sie setzten fortschrittliche Mikroskopie (Kryo-EM) ein, um die atomare Struktur und die elektrischen Bahnen zu bestimmen, und stießen dabei an die Grenzen, um die am besten aufgelöste Enzymstruktur zu erhalten, die bisher mit dieser Methode beschrieben wurde. Außerdem wendeten sie eine Technik namens Elektrochemie an, um nachzuweisen, dass das gereinigte Enzym bei geringsten Wasserstoffkonzentrationen Elektrizität erzeugt.
Die von Kropp durchgeführten Laborarbeiten zeigen, dass es möglich ist, gereinigtes Huc über lange Zeiträume zu lagern. "Es ist erstaunlich stabil. Es ist möglich, das Enzym einzufrieren oder auf 80 Grad Celsius zu erhitzen, und es behält seine Fähigkeit, Energie zu erzeugen", so Kropp. "Das zeigt, dass dieses Enzym Bakterien hilft, in den extremsten Umgebungen zu überleben. "
Huc ist eine "natürliche Batterie", die aus Luft oder zugesetztem Wasserstoff einen anhaltenden elektrischen Strom erzeugt. Die Forschung befindet sich zwar noch in einem frühen Stadium, aber die Entdeckung von Huc birgt ein beträchtliches Potenzial für die Entwicklung kleiner luftbetriebener Geräte, zum Beispiel als Alternative zu solarbetriebenen Geräten.
Die Bakterien, die Enzyme wie Huc produzieren, sind weit verbreitet und können in großen Mengen gezüchtet werden, was bedeutet, dass wir Zugang zu einer nachhaltigen Quelle des Enzyms haben. Laut Dr. Grinter besteht ein Hauptziel der künftigen Arbeit darin, die Huc-Produktion zu steigern. "Wenn wir Huc erst einmal in ausreichenden Mengen produziert haben, sind der Nutzung zur Erzeugung sauberer Energie buchstäblich keine Grenzen mehr gesetzt.
Übersetzt mit
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