清潔能源生產新方法：“天然電池酶”可將空氣轉化為電能！

(資料圖片僅供參考)

在全球推動實現碳達峰、碳中和的背景下，生產清潔能源成為大多數產業綠色轉型的必由之路。據最新一期《自然》雜志報道，澳大利亞科學家發現了一種能將空氣轉化為能源的酶，這種酶利用大氣中少量的氫來產生電流。這一發現為創建真正從稀薄空氣中獲取能源的設備開辟了道路。

研究團隊從一種常見的土壤細菌——恥垢分枝桿菌中制備并分析了一種耗氫酶。最新研究表明，許多細菌利用大氣中的氫作為營養貧乏環境中的能源，這種稱為Huc的酶可將氫氣轉化為電流。研究人員指出，Huc非常高效，它甚至可消耗低于大氣水平的氫氣，低至人類呼吸的空氣的0.00005%。

研究人員使用多種前沿方法揭示了大氣氫氧化的分子藍圖。他們首先使用先進的顯微鏡來確定它的原子結構和電通路，突破界限以產生迄今為止該方法報告的解析度最高的酶結構。他們還使用了電化學技術來證明純化的酶可在微小的氫濃度下產生電能。

實驗室工作表明，純化的Huc可長期儲存，它非常穩定，在將酶冷凍或將其加熱到80℃時，它仍能保持產生能量的能力，這反映出這種酶有助于細菌在最極端的環境中生存。

Huc是一種“天然電池”，可從空氣或添加的氫氣中產生持續的電流。雖然這項研究還處于早期階段，但Huc的發現具有開發小型氣動設備的巨大潛力，例如作為太陽能設備的替代品。

像Huc這樣產生酶的細菌其實很常見，可大量繁殖，這意味著人們能獲得可持續的酶來源。研究人員表示，未來工作的一個關鍵目標是擴大Huc的生產規模，而“一旦生產出足夠數量的Huc，天空就是使用它生產清潔能源的極限”。

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論文原文：

https://www.nature.com/articles/s41586-023-05781-7

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