Új, trendváltó eljárást dolgoztak ki a hidrogénelőállításban az ELKH Szegedi Biológiai Kutatóközpont (SZBK) munkatársai. A zöldalgák felhasználásán alapuló új eljárás a korábbi módszereknél jóval hatékonyabb és fenntarthatóbb eljárás, amit egyszerűsége miatt ígéretesnek mutatkozik ahhoz, hogy ipari méretekben hasznosítsák – közölte az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat (ELKH) csütörtökön.

Az új módszernek, amit az SZBK Lendület Molekuláris Fotobioenergetikai Csoportja Tóth Szilvia vezetésével dolgozott ki, az a lényege, hogy vékony rétegű, de igen nagy töménységű algakultúrát helyeznek el egy erre alkalmas fotobioreaktorban. A kultúrát néhány óráig sötétben tartják, hogy hidrogéntermelést végző enzimek képződjenek, majd fénynek teszik ki. Ezt követően az algák több napon keresztül állítanak elő vízből hidrogéngázt.

Bioipari szempontból fontos, hogy a hidrogéntermelés a napfény intenzitásán is fenntartható anélkül, hogy az algakultúrák jelentős károsodást szenvednének. Az új eljárással körülbelül a tízszeresére sikerült emelni a hozamot az eddigi módszerekhez képest. Bizonyos fotoszintetikus mutánsok esetében a hidrogéntermelés folyamata még stabilabb, a hozam pedig jelentősen magasabb. Az eljárás melléktermékeként jól hasznosítható biomassza képződik, az algák ráadásul a növekedési fázisukban szén-dioxidot hasznosítanak.

A kutatók célja, hogy tovább fokozzák a hozamot, illetve hogy egy szabadföldi hidrogéntermelésre alkalmas fotobioreaktort tervezzenek és építsenek meg.

A kutatócsoport legfrissebb eredményeit bemutató tanulmány a Bioresource Technology című biotechnológiai folyóiratban jelent meg.

A karbonsemleges, illetve körkörös gazdaságra való átállás az utóbbi években az európai gazdasági térség egyik fő stratégiai irányzatává vált. A nettó szén-dioxid-kibocsátás nélküli gazdaság megvalósításának központi eleme a hidrogén felhasználása energiaforrásként. A hidrogén előállítása manapság jórészt földgázból történik, ami óriási szén-dioxid-szennyezéssel jár. A jövőben várhatóan a nap- és a szélerőművek által feleslegben megtermelt energia elektrolízissel történő vízbontással hidrogén formájában tárolhatóvá válik – írják.

Hidrogéngáz közvetlenül a napfény energiájának a felhasználásával is előállítható. A zöldalgák a fotoszintézis melléktermékeként hidrogént képesek termelni, a kloroplasztiszban található hidrogenáz enzimeik segítségével. A zöldalgák hidrogenázai rendkívül hatékonyak, a fotoszintézis során termelt oxigénre azonban érzékenyek, ezért a természetben a hidrogéntermelés folyamata mindössze pár percig tart. E sajátosság igen nagy akadályt jelentett a biohidrogén-termelés gazdasági hasznosítását illetően. Az elmúlt körülbelül harminc évben számos módszerrel igyekeztek a kutatók a hidrogéntermelés folyamatát meghosszabbítani, ám ez eddig csak jelentős sejtkárosodás mellett volt megoldható.