Elkészült az első bioüzemanyag cella

Brit kutatók egy olyan bioüzemanyag celláról számoltak be, ami egyszerű levegőből és egy parányi hidrogénből állít elő elektromosságot.

Mivel az új üzemanyag cella katalizátornak platina helyett bakteriális enzimeket használ, így egy viszonylag olcsó megoldást jelenthet a jövő hidrogén gazdaságában, jóval életképesebbé téve az üzemanyag cellákat.

A bioüzemanyag cellát az Oxfordi Egyetem kutatói építették meg hidrogenázokból, a anyagcseréjük során hidrogént használó, vagy oxidáló baktériumok által termelt enzimekből. A cella két, a fenti enzimekkel bevont elektródából áll, melyek egy 97%-ban levegővel, 3%-ban hidrogénnel feltöltött tárolóegységben foglalnak helyet.

A hidrogén aránya rendkívül fontos, 4%-nál ugyanis már hajlamos a robbanásra. A kutatók egy ősidők óta létező, az egyik első földi élőlénynek tartott baktériumtól, a Ralstonia metalliduranstól kölcsönözték az enzimeket. A baktérium 2,5 milliárd éve fejlődött ki oxigén nélkül, és túlélte a korai időket hidrogén metabolizálásával.

Bár a prototípus csupán egy kis elektromos berendezés számára elegendő elektromosságot tud előállítani, a kutatás vezetője, Fraser Armstrong szerint ez a teljesítmény jelentős mértékben feljebb tornászható. Fraser meggyőződése, hogy az általuk kidolgozott technológia rendkívül fejlődőképes, jelenleg csupán egy hatalmas jéghegy csúcsa látható, melynek erőteljes kihatásai lesznek a jövőre.

Nem csupán az oxfordiak próbálkoznak enzimek elektrokatalizátorkénti alkalmazásával, azonban a legtöbb lehetséges enzim már egy egészen kis oxigén mennyiségtől is megsemmisült, ezért is fordultak végső megoldásként az oxigéntűrő hidrogenázokhoz. A jelenleg az aranynál is drágább platina olcsó, könnyen feltölthető biológiai katalizátorral történő pótlása fordulópontot jelenthet az üzemanyagcella-fejlesztésekben.

A költségbeni előny mellett az sem elhanyagolandó, hogy a platina katalizátorokat könnyen inaktiválja a szén-monoxid, ami igen gyakori szennyeződés az iparilag előállított hidrogénnél, míg az új elektrokatalizátornál ez a probléma fel sem merül. Emellett mivel a hidrogenázok kémiailag is nagy tűrőképességűek, képesek különböző hidrogén- és oxigén-keverékekkel dolgozni, szükségtelenné téve a többi üzemanyagcellánál nélkülözhetetlen és drága üzemanyag-elválasztó membránokat.