بطارية طبيعية وقودها الهواء

واشنطن – ماذا لو كان ممكنا في مستقبل قريب توليد الطاقة من الهواء؟ هذا تحديدا الخرق العلمي الذي وضع باحثون أستراليون أسسه باكتشاف غير متوقع لانزيم يعيش في التربة يمكنه القيام بهذه المهمة.

وتوصل فريق من العلماء بقيادة ريس غرينتر وكريس غرينينغ من معهد اكتشاف الطب الحيوي في جامعة "موناش" في أستراليا، الى إنزيم يتغذى على الهيدروجين مصدره بكتيريا توجد عادة في التربة، يمهد الطريق لتطوير الأجهزة التي يمكنها توليد الطاقة من الهواء.

وشارك في البحث معهد استكشاف الطب الحيوي في ملبورن.

ويستخدم الإنزيم كميات صغيرة من الهيدروجين في الهواء لتوليد تيار كهربائي.

وأظهر العلماء أن العديد من البكتيريا تستخدم الهيدروجين من الغلاف الجوي كمصدر للطاقة في البيئات الفقيرة بالمغذيات.

قال غرينينغ: "لقد علمنا منذ بعض الوقت أن البكتيريا يمكن أن تستخدم الهيدروجين في الهواء كمصدر للطاقة، لمساعدتها على النمو والبقاء على قيد الحياة، بما في ذلك التربة في القطب الجنوبي، والحفر البركانية، وأعماق المحيطات".

"لكن لم نكن نعرف طريقة حصول هذا الأمر، أما الآن فقد عرفنا".

استخرج الباحثون الإنزيم المسؤول عن استخدام الهيدروجين الجوي من بكتيريا تسمى "المتفطرة اللطخة"، وبيّنوا أن هذا الإنزيم المسمى "هوك"، يحول غاز الهيدروجين إلى تيار كهربائي.

وقال غرينتر: "هوك فعال بشكل غير عادي، على عكس جميع الإنزيمات والمحفزات الكيميائية المعروفة الأخرى، إنه يستهلك الهيدروجين أقل من مستويات الغلاف الجوي أقل من 0.00005 % من الهواء الذي نتنفسه".

استخدم الباحثون عدة طرق متطورة للكشف عن المخطط الجزيئي لأكسدة الهيدروجين في الغلاف الجوي، واستخدموا الفحص المجهري المتقدم لتحديد هيكله الذري ومساراته الكهربائية، كما استخدموا تقنية تسمى الكيمياء الكهربائية لإثبات أن الإنزيم المنقى يخلق الكهرباء بتركيزات دقيقة من الهيدروجين.

وأشار العلماء إلى أن هوك هو "البطارية الطبيعية" التي تنتج تيارا كهربائيا مستمرا من الهواء أو الهيدروجين، وأن البكتيريا التي تنتج إنزيمات مثل هوك شائعة ويمكن زراعتها بكميات كبيرة، مما يعني أنه يمكننا الوصول إلى مصدر مستدام للإنزيم، بحسب مجلة "scitechdaily" العلمية.

وختم غرينتر: "الهدف الرئيسي للعمل في المستقبل هو توسيع نطاق إنتاج هوك".