به گزارش سیناپرس، این نتیجه به دنبال کار قبلی این محققان است که نشان می داد چگونه آنزیم ها می توانند به طور پاک سوخت را با استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر، اما با راندمان پایین، تولید کنند. در تحقیقات جدید، پژوهشگران راندمان تولید سوخت را ۱۸ برابر در یک محیط آزمایشگاهی بهبود بخشیده اند.
اکثر روش های تبدیل دی اکسید کربن به سوخت، محصولات جانبی ناخواسته ای مانند هیدروژن تولید می کنند. در این روش جدید، دانشمندان آنزیم های جدا شده از باکتری‌ها را برای نیرو دادن به واکنش‌های تبدیل در فرآیند الکترولیز به کار می گیرند. آنزیم‌ها نسبت به کاتالیزورهایی مانند طلا کارآمدتر هستند، اما محیط شیمیایی آنها باید دقیقاً مناسب باشد، در غیر این صورت واکنش‌ها کند خواهد بود.
این تیم تحقیقاتی توانست با همکاری با تیمی در دانشگاه نوا د لیسبوا در پرتغال، کارایی الکترولیز را با تنظیم دقیق شرایط محلول، بهبود بخشد. دکتر استر ادواردز مور (Esther Edwardes Moore) از دپارتمان شیمی دانشگاه کمبریج می گوید: آنزیم ها طی میلیون ها سال تکامل یافته اند که بسیار کارآمد و انتخابی مناسب برای تولید سوخت عالی هستند زیرا هیچ محصول جانبی ناخواسته ای تولید نمی کنند.
او در ادامه می گوید: با این حال، حساسیت به آنزیم مجموعه ای از چالش ها را ایجاد می کند. روش ما این حساسیت را نشان می دهد، به طوری که محیطی برای مطابقت با شرایط کاری ایده آل آنزیم تنظیم می شود.
به گفته وی، روش‌های محاسباتی برای طراحی سیستم کارآمدتر مورد استفاده قرار گرفت و نتایج نشان داد که چگونه دو آنزیم می توانند با هم کار کنند، به طوریکه یکی سوخت تولید کرده و دیگری محیط را کنترل می کند. افزودن آنزیم دیگر واکنش ها را تسریع کرد، کارایی را افزایش و محصولات جانبی را کاهش داد.
دکتر سام کاب (Sam Cobb) اولین نویسنده مقاله شیمی طبیعت در مورد این محصول گفت: ما در نهایت توانستیم سوختی که می خواستیم را بدون هیچ محصول جانبی و با حداکثر بازده تولید کنیم. الهام گرفتن از زیست شناسی به ما کمک می کند تا سیستم های کاتالیست مصنوعی بهتری را توسعه دهیم، که اگر بخواهیم الکترولیز دی اکسد کربن را در مقیاس بزرگ به کار ببریم، به آن نیاز خواهیم داشت.
پروفسور اروین رایسنر (Erwin Reisner) رهبراین تحقیقات افزود: الکترولیز نقش مهمی در کاهش انتشار کربن دارد. به جای جذب و ذخیره دی اکسید کربن، که فوق‌العاده انرژی بر است، توانستیم مفهوم جدیدی برای جذب کربن و ساختن چیزی مفید از آن به روشی کم مصرف به نمایش بگذاریم.
دکتر کاب در ادامه گفت: زمانی که موفق به ساخت کاتالیزورهای بهتر شویم، بسیاری از مشکلات مربوط به الکترولیز دی اکسید کربن ناپدید می شوند.
به گزارش سیناپرس، دکتر ادواردز مور در انتها افزود: زمانی که این مفهوم را طراحی کردیم، بهبود عملکرد شگفت‌انگیز بود. من نگران بودم که سال‌ها تلاش کنیم تا بفهمیم در سطح مولکولی چه اتفاقی می افتد، اما زمانی که واقعاً تأثیر محیطی را درک کردیم، محصول نهایی واقعاً به سرعت تکامل یافت.
مترجم: مهدی فلاحی پناه
منبع: cambridgeindependent