Các nhà khoa học có thể sẽ tìm ra nguồn năng lượng mới từ không khí
Các nhà khoa học đã khám phá ra cách làm thế nào để họ hàng của vi khuẩn gây bệnh lao có thể chuyển hóa hydro trong không khí thành điện năng.
Theo các nhà khoa học, enzyme có trong loại vi khuẩn họ hàng với vi khuẩn gây bệnh lao và bệnh phong có thể tạo ra một nguồn năng lượng mới từ không khí loãng. Để tồn tại trong môi trường khắc nghiệt và nghèo dinh dưỡng, vi khuẩn Mycobacterium smegmatis đã sử dụng loại enzyme này (có tên là Huc) để lấy năng lượng từ hydro trong khí quyển.
Bằng cách chiết xuất và nghiên cứu loại enzyme Huc, các nhà khoa học đã tìm ra một nguồn năng lượng mới có thể vận hành một loạt các thiết bị điện cầm tay loại nhỏ.
Nhà vi trùng học Rhys Griter chia sẻ: “Chúng tôi cho rằng những thiết bị cầm tay loại nhỏ như cảm biến sinh trắc học, đồng hồ kỹ thuật số, các loại máy tính,... có thể được vận hành bởi không khí nhờ có nguồn năng lượng đến từ enzyme Huc. Khi được cung cấp càng nhiều hydro, enzyme Huc sẽ sản xuất ra nhiều dòng điện hơn. Chúng ta có thể tận dụng điều này để tạo ra một loại pin nhiên liệu mới sử dụng cho đồng hồ thông minh, điện thoại, hay thậm chí là xe ô tô”.
Để khám phá khả năng chuyển hóa từ hydro thành năng lượng của vi khuẩn Mycobacterium smegmatis, các nhà khoa học đã tách enzyme Huc bên trong chúng. Sau đó, họ đặt loại enzyme này bên dưới một chiếc kính hiển vi điện tử nghiệm lạnh để tìm hiểu về cấu trúc nguyên tử.
Bằng cách chiếu các electron lên một mẫu Huc, các nhà khoa học đã phát hiện ra cấu trúc nguyên tử, cũng như cách enzyme này sử dụng các electron để tạo nên dòng điện.
Ở bề mặt trung tâm, enzyme Huc có một cấu trúc đặc biệt, được gọi là điểm hoạt động chứa các ion niken và sắt tích điện. Khi các phân tử hydro (được tạo thành từ hai proton và hai electron) đi vào điểm hoạt động này, chúng sẽ bị mắc kẹt giữa các ion niken và sắt, vì thế các electron trong phân tử hydro sẽ bị loại bỏ. Enzyme Huc sau đó điều khiển các electron này theo một dòng chảy để tạo ra dòng điện.
Những nghiên cứu sâu hơn cũng cho thấy loại chiết xuất của enzyme Huc được lưu trữ lâu dài ở nhiệt độ 80 độ C hoặc ở tình trạng đóng băng. Huc có thể tiêu thụ hydro với nồng độ 0.00005% giống với trong không khí. Ngoài ra, vi khuẩn này cũng được tìm thấy rất nhiều trong đất và chúng có tốc độ sinh sản rất nhanh. Vì thế, đây là một phát hiện vô cùng lý tưởng để các nhà khoa học có thể phát triển thành một nguồn năng lượng hữu cơ trong tương lai.
