Любопытное решение, которое может превратить в реальность смелую программу замены автомобильного бензина водородом, предложила команда химиков и биологов из Окриджской национальной лаборатории, Вирджинского политеха и университета Джорджии. Ученые научились получать водород для сжигания в топливных элементах из полисахаридов и воды прямо на борту автомобиля.
Если использующие водород автомобильные топливные элементы уже достаточно совершенны, то как эффективно получить, сохранить и доставить до потребителя это топливо пока неясно. Водород очень неудобно запасать в любом виде. Пока самый реалистичный и уже работающий путь это получение водорода в составе спирта из биомассы и использование его в топливных элементах или просто сжигание спирта в обычных двигателях внутреннего сгорания.
Но оказывается, эти трудности можно обойти, если получать водород прямо по мере надобности непосредственно из воды и биомассы, а точнее из полисахаридов, к которым относится крахмал, целлюлоза, хитин и другие сложные углеводороды. Ученые отыскали комбинацию из тринадцати энзимов, которые никогда не работают вместе в природе, способную полностью разложить крахмал (C6H10O5) и воду на водород и углекислый газ. Реакция идет спонтанно при температуре 30 градусов Цельсия и позволяет быстро получать из одной молекулы крахмала двенадцать молекул водорода, что втрое больше, чем при обычном процессе брожения. Реакцией легко управлять, регулируя подачу воды.
Энергетический выход одного килограмма крахмала такой же, как и у 1,12 кг бензина, правда, необходима еще и вода. Эффективность преобразования энергии по схеме полисахарид - водород - топливный элемент втрое выше, чем у фактически применяемой сегодня схемы полисахарид - спирт - двигатель внутреннего сгорания. Новая технология дешева, экологически безвредна, не требует создания специальной инфраструктуры доставки топлива и совершенно безопасна. Вполне возможно, что ее можно будет приспособить и для питания мобильных устройств.
Дальнейшие исследования этой научной группы будут направлены на увеличение скорости реакции и снижения стоимости комбинации энзимов.
