Elekter aitab mikroobidel vesinikku toota

Vesinik on atraktiivne ja keskkonnasõbralik kütus, sest tema põlemise jäägiks on ainult vesi. Probleemiks on siiani olnud vesiniku saamine bioloogilistest ainetest.

Orgaaniliste ainete kääritamisel mikroobide abil küll tekib vesinik, ent mikroorganismide surmaga lõppeva protsessi - mille tulemusena tekivad äädikhape, süsihappegaas ja vesinik, - saagikus on ainult kolmandik sellest, mida on võimalik saada näiteks glükoosi molekulist. Pennsylvania ülikooli teadlaste Bruce Logani ja Shaoan Chengi sõnul pole ka ühtegi teadaolevat bioloogilist rada, mille tulemusena oleks võimalik saadava vesiniku osa suurendada, kirjutas Eesti geenikeskus.

Siiski on võimalik lagundada bioloogilist materjali põhjalikumalt, saades tulemuseks süsikdioksiidi, vee ja vesiniku. Selleks kasutasid teadlased nn mikroobseid elektrolüütilisi süsteeme, milles bakterite ainevahetuse käigus eralduvad elektronid tekitavad elektrivoolu.

Logan pani sarnased mikroobsed elektrolüütilised süsteemid tagurpidi töötama: selle asemel, et elektrone süsteemist ära juhtida, hakkasid teadlased neid hoopis süsteemi lisama, kus need vesinikioonidest moodustasid gaasilise vesiku. Kõigest 0,5 volti suutis panna käivitada tavatingimustes termodünaamiliselt ebatõenäolised keemilised reaktsioonid, mis lagundasid lisaks äädikhappele ka teisi orgaanilisi happeid. Logani süsteemid suudavad kätte saada kuni 99 protsenti tavapärase käärimisprotsessi lõppsaaduses äädikhappes sisalduvast vesinikust.

Logani süsteemid suutsid genereerida 1,23 kuupmeetrit vesinikku ööpäevas ühe kuupmeetrise mahuga mikroobse süsteemi kohta, mis on 275 korda intensiivsem kui varasematel süsteemidel ja ületab energeetiliselt 2-6 korda süsteemi suunatud elektri energia. See on väga hea saavutus, eriti kui võrrelda seda vesiniku saamisega veest, mille puhul moodustab saadav energia vaid 50 -70 protsenti sissepandud energiast.