O echipă de cercetători de la Universitatea Virginia Tech a descoperit o metodă prin care pot fi extrase cantităţi mari de hidrogen din orice plantă. Această reuşită are potenţialul de a oferi planetei o nouă sursă de combustibil ce este totodată ieftină şi prietenoasă cu mediul, scrie descopera.ro.

"Acest nou proces ar putea ajuta la reducerea dependenţei noastre de combustibilii fosili. Hidrogenul este unul dintre cei mai importanţi biocombustibili ai viitorului", a comentat Y.H. Percival Zhang, profesor de ingineria biosistemelor în cadrul Virginia Tech.

Zhang a reuşit alături de echipa sa de cercetători să folosească xiloză, cea mai abundentă monozaharidă, pentru a produce o cantitate mare de hidrogen. Până acum, acest lucru era posibil doar în teorie, nu şi în practică. Metoda concepută de Zhang poate fi folosită indiferent de sursa de biomasă.

Această nouă metodă prietenoasă cu mediul prin care se produce hidrogen foloseşte resurse naturale regenerabile, eliberează foarte puţine gaze cu efect de seră în atmosferă şi nu necesită metale costisitoare sau grele. Celelalte metode de producere a hidrogenului sunt costisitoare şi produc gaze cu efect de seră.

Principalele obstacole în calea producţiei comerciale de gaz de hidrogen din biomasă includeau costul ridicat al proceselor folosite şi cantitatea scăzută de hidrogen rezultat. Zhang crede, însă, că a reuşit să depăşească aceste probleme.

Echipa sa de cercetători s-a concentrat în ultimii şapte ani asupra identificării unor metode non-tradiţionale prin care să producă cantităţi mari de hidrogen cu un cost scăzut. Cercetătorii au studiat mai ales combinaţiile de enzime, descoperind de-a lungul timpului enzime noi şi concepând enzime cu proprietăţi utile.

Astfel, cercetătorii au ales xiloza, ce reprezintă chiar şi 30% din pereţii celulari ai plantelor. Deşi este o substanţă abundentă, xiloza a fost foarte rar folosită în eforturile de obţinere a hidrogenului. Pentru a elibera hidrogenul, oamenii de ştiinţă de la Virginia Tech au separat un număr de enzime din microorganismele din care se găseau pentru a crea un „cocktail” personalizat de enzime ce nu se regăseşte în natură. Atunci când aceste enzime erau combinate cu xiloza şi cu polifosfat ele produceau un volum fără precedent de hidrogen, generând de trei ori mai mult hidrogen decât alte microorganisme specializate în producerea de hidrogen.

Energia stocată în xiloză separă moleculele de apă şi generează hidrogen cu un nivel mare de puritate ce poate fi utilizat direct de celulele de combustibil de hidrogen cu membrană schimbatoare de protoni. Şi mai atrăgător este faptul că această reacţie are loc la temperaturi scăzute, generând energie din hidrogen mai mare decât energia stocată în xiloză şi în polifosfat, astfel că eficienţa energetică este mai mare de 100%. 

În acest moment, piaţa hidrogenului sub formă de gaz valorează aproximativ 100 de miliarde de dolari, hidrogenul fiind produs din gaz natural, o metodă costisitoare şi poluantă. Hidrogenul este folosit pentru a produce amoniac pentru îngrăşăminte şi pentru a rafina substanţele petrochimice.