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細菌“酶解”生氫氣水變燃料成現實

2009-07-31 02:22:41

找不到廉價制氫的方法，阻礙人們實現建設“無油”經濟的夢想。（雷克斯專題Rex Features）

　　研究發現一種光動能、含細菌酶的納米粒子（nanoparticles）可以從水中釋放氫氣。《新科學家》雜志稱該納米粒子將把人們引向生成高能量氣體（氫氣）的新策略道路。

　　缺乏低成本生成氫氣的方法很大程度上阻礙了人們實現經濟型氫燃料替代石油的夢想。現有鉑催化劑生氫的方法非常昂貴。英國牛津大學（Oxford University）化學家歐文·萊斯納（Erwin Reisner）解釋說，含金屬酶所起的作用在不同程度上都被氧氣削弱了，而且也會受到其生成氫氣的損壞；這就使含金屬酶在工業規模上使用困難且價格昂貴。

　　萊斯納和他的同事弗雷澤·阿姆斯特朗（Fraser Armstrong）經過研究發現，一種細菌性氫化酶對氫氣和氧氣都更有抵制力。

　　法國格勒諾布爾(Grenoble)約瑟夫傅立葉大學（University of Joseph Fourier）的胡安·馮特西亞-坎普斯（Juan Fontecilla-Camps）最先分離出了鎳、鐵和硒含量豐富的酶。這類酶由一種能導致硫酸鹽減少的細菌（sulphate-reducing bacterium）生成。

　　通常，氫氣的存在就會阻止氫化酶的活動，而這類細菌生成的氫化酶的功效卻能相對不受影響；即使在周圍空氣中氧氣含量達1%，該細菌酶也能繼續工作。這種新的細菌性氫化酶還能與二氧化鈦（Titanium dioxide）納米粒子緊緊結合在一起，因而使其更易生成一種光動能、可生成氫氣的粉末。

　　細菌性氫化酶的氫氣轉換率能與鉑催化劑生氫率媲美。因此，對于新型氫化酶的研究也許能夠賦予“設計”更簡單的催化劑以靈感，新“設計”的催化劑將同鉑一樣有效，但卻比鉑廉價許多。

　　法國格勒諾布爾的原子能委員會(Atomic Energy Commission)成員馬克·馮特加貝（Marc Fontecave）正在研究這類催化性分子。他說：“我們需的催化劑能在有氧環境中工作，并且不是只能在1%的含氧量環境中工作。顯然，在目前狀況下，我對這種新型催化劑的信心要高于對氫化酶的信心。”

　　英國東安格利亞大學（University of East Anglia）的克里斯·皮柯特（Chris Pickett）表示贊同，但他對用自然氫化酶生成氫氣的做法予以肯定。他表示：“氫化酶表明我們最終能做到什么，以及目前已經我們已經做到哪步。”

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