„Budeme jezdit na vodík!“ tvrdí optimisté.
„Jen co vyřešíme čtyři kardinální problémy: výrobu, skladování, distribuci a spalování tohoto plynu,“ tvrdí škarohlídi (nebo spíše realisté?)
Tým amerických vědců vedený Percivalem Zhangem z Virginia Tech v Blacksburgu otevřel cestičku k řešení prvního problému. Metodami syntetické biologie dosáhl produkce vodíku z vody a škrobu při teplotě 30°C, za atmosférického tlaku a za překvapivě nízkých výrobních nákladů.
Zhang a jeho kolegové dali dohromady 13 enzymů pocházejících z živočichů, rostlin, bakterií i hub, které se v přírodě nikde nenacházejí na jednom místě a tudíž nemohou působit ve vzájemné souhře. Dosáhli produkce vodíku, který zdaleka překovává anaerobní biologickou fermentaci. Škrob se rozkládá na vodík o oxid uhličitý. Cena výroby jednoho kilogramu vodíku dosahuje zhruba 2 amerických dolarů.
Chemická reakce je následující:
C6H10O5 + 7 H2O 12 H2 + 6 CO2
|
Použité enzymy: #1 glukanfosforyláza #2 fosfoglukomutáza #3 G-6-P dehydrogenáza #4 4,6 - fosfoglukonátizomeráza #5 fosforibózoizomeráza #6 ribulózo 5-fosfát izomeráza
|
#7 transalfoláza #8 transketoláza #9 triózofosfátizomeráza #10 aldoláza #11 fosfoglukózoizomeráza #12 fruktózo 1,6 difosfátáza #13 hydrogenáza |
Stávající metody produkce vodíku trpí řadou nectností. Chemické metody vyžadují vysokou teplotu (500 až 900 K) a stejně mají nízkou účinnost. Biologické metody se pochopitelně obejdou bez tak vysokého záhřevu, ale co do výtěžnosti také nijak neomračují. Nová metoda Zhangova týmu dokáže vyždímat z jediné molekuly glukózy vzniklé rozkladem škrobu dvanáct molekul vodíku. Klasické anaerobní kvašení zvládne jen 4.
Pramen: Zhang YP, Evans BR, Mielenz JR, Hopkins RC, Adams MW (2007) High-Yield Hydrogen Production from Starch and Water by a Synthetic Enzymatic Pathway. PLoS ONE 2(5): e456. doi:10.1371/journal.pone.0000456
Levnější vodík díky nanočásticím
Autor: Martin Tůma (14.06.2013)
Budou v roce 2020 jezdit na vodík miliony aut?
Autor: Ota Beran (22.07.2008)
Budeme využívat proteiny z krve k získávání vodíku?
Autor: Josef Pazdera (04.12.2006)
Diskuze:
Bilance CO2 ze spalování ropy
Petr Hubáček,2007-11-03 09:11:11
není nulová. Je posunuta v čase. Do atmosféry se dostane CO2 z ropy xxxxxxx let staré, zatímco spalováním paliv aktuálně vyráběných z biomasy se cyklus zkrátí prakticky na nulu a pak lze o nulové bilanci hovořit.
Trochu jsem počítal....
Josef,2007-08-14 09:11:14
Honda FCX spálí necelý 1 kg H2/100km. To znamená, že na 100 km je teoreticky potřeba asi 6,5 kg škrobu a 5 litrů vody. Vyfouká do vzduchu asi 18 g CO2/km, běžná auta asi 8x tolik.
a kolik ho takto vyrobime ? malo
Tom,2007-06-12 14:06:48
Existuje urcite mnoho zpusobu od tech hodne bizardnich az po ty realisticke. mnohem vic nez ucinnost vyroby a jeji cena ovlivni masivni produkci prave ta moznost byt masivni. obavam se, ze tahle cesta to nebude.
jen tak pro zajimavast. energie, kterou by bylo treba suplovat kdybychom se rozhodli prestat jezdit na ropne paliva odpovida chodu priblizne 5 temelinu. sakra hodne skrobu. zadna legrace :(
cestou ven bude pravdepodobne prave to teplo z jadra pro termochemicke procesy. jenom na hranicich s rakusakama pak bude trochu zacpa :) uz jsem dneska jednou linkoval a udelam to znova. doporucuju zajemcum o vodik i autorovi juknout na www.hytep.cz celkem korektni web.
hoj Tom
...ja to tusil...
jara cimrman,2007-05-26 15:16:08
...ze to jednou kolega Percival vyresi jednoduse, jako tenkrat s tou chladnou fuzi....
Ona to je bomba
Jan Zikmund,2007-05-25 17:41:55
Pokud totiž tahle továrna bude přímo v autě, odpadá i problém se skladováním a distribucí. Jednoduše do nádrže nasypete škrob a jede se. Na ty 4 kg vodíku za 8 dolarů se dá ujet 300 mil ( http://environment.newscientist.com/article/dn11927-starch-diet-could-power-car-of-the-future.html ). Když to spočítám na Kč/100km, vychází přibližně 43 korun za 100 kiláků. Ve svým vehiklu při 7l/100 km to nedám pod 190 korun. A solamyl je v každý sámošce :-)
Já to chci :-P
tohle vypadá taky slibně
pavelm,2007-05-25 20:35:31
tohle vypadá taky slibně, jestli začnou dělat i auta, tak by to taky nemuselo bejt špatný:
http://www.vectrix.com/
Na první pohled bomba
Ccecil,2007-05-24 20:23:35
na druhý už ne. Bez živého systému, kerý autoregulačním mechanizmem, bude udržovat správný poměr enzymů a bude nahrazovat denaturované, je celá reakce sice moc pěkná, ale prakticky nepoužitelná. Denaturace enzymů bez použití membrán totiž odsoudí celou reakci do role hezké demostrační reakce bez možnosti praktického využití. Bohužel.
začátek
jarda petr,2007-05-25 09:18:38
Tahle výhrada by asi patřila Percivalu Zhangovi, ale dovolím si upozornit na nový, leč velmi čilý obor označovaný jako "synthetic biology". Má hned několik oborů. Jednim je kosntrukce nových metabolických drah in vitro. Dalším je třeba výzkum minimálního genomu. Dalším je vnášení genu pro nové metabolické dráhy do mikroorganismů. Je třeba ještě pokračovat?
Namístě je jenom dodat, že syntetická biologie (pokud to tak můžeme do češtiny překládat) začíná narážet na stejné problémy jako GMO. Jsou snahy o její silnou regulaci. Takže, ne že by byl vznik mikroba metabolizujícího škrob na vodík jistý, ale je celkem reálný - pokud si jeho vývoj sami nezakážeme. za to bych ruku do ohně nedal. Asi nezbude, než osít zeměkouli řepkou.
proč?
pavelm,2007-05-24 18:03:50
Proč se tolik lidí zabývá takovou nepraktickou věcí jako vodík jako palivo?
Kolik by bylo potřeba škrobu?
Bikkhu,2007-05-24 08:45:11
A kolik se ho vyprodukuje?
Aby to nedopadlo tak jako s výrobou bionafty, že by veškeré tuky vyprodukované na zemi dokázaly nahradit mizerné 3% paliva.
velmi
petr kolar,2007-05-24 07:43:51
Velmi vyznamny objev. I kdyz to tak naprvni pohled nevypada. Dekuji za informaci. Prosim sledujte to dal, protoze tohle muze byt opravdu "bomba". petr
Jaka je spotreba a cena enzymu?
Ladislav Urban,2007-05-24 01:03:29
Zahrnuje cena 2USD cenu enzymu? Funguji tyto enzymy jako ciste katalyzatory ci dochazi k jejich spotrebe?
Myslim, ze tyto informace jsou dulezite k oceneni vyznamu tohoto objevu.
pro zájemce
jarda petr,2007-05-24 03:28:49
Pro zájemce o podrobnější informace je uveden originální zdroj informací v PLoS, který je "open access". Součástí článku v PLoS jsou i adresy autorů studie včetně Percivala Zhanga, na které se lze obrátit.
Doufam, že většina toho vodíku...
ZEPHIR,2007-05-24 09:44:04
... ve skutečnosti nepochází z enzymů. Kdyby to fungovalo, tak je to zajímavá záležitost, takle by se daly ekologicky zpracovat moje nevypraný fusekle...
stačí jen pozorně číst
jarda petr,2007-05-24 09:50:37
Enzymy slouží jako katalyzátory reakcí. To je v článku jasně vysvětleno. Vodík pochází ze škrobu. To zase jasne vyplývá z chemické rovnice rozkladu. Stačí jen pozorně číst.
"drobny problem"
erdogan,2007-05-24 15:24:35
prumyslove aplikace ktery zbyva vyresit je jak separovat drahe enzymy od odpadnich zbytku a aspon castecne je vracet. Dnes to nikdo poradne nedokaze takze veskere realne aplikace podobnych metod jsou ekonomicky v pr***.
Rasy?
Araon,2007-05-24 00:33:19
A jak to vypada s tou vyrobou vodiku za pomoci ras, jak bylo zmineno v tomto vasem clanku?
http://www.osel.cz/index.php?clanek=1725
To vypadalo take jako velice zajimava moznost.
CO2
fyzik,2007-05-24 00:10:20
Je fajn, ze sa ziska 12 molekul vodiku, ale tiez sa ziska 6 molekul CO2 ...
CO2
jarda petr,2007-05-24 03:26:15
CO2 je z biomasy, takýe se bere jako CO2, který byl nejprve z atmosféry odňat fotosyntézou a následně pak zase uvolněn při produkci vodíku. Takže výsledná bilance se bere jako nulová. Podrobnější vysvětlení najdete v diskusích o biopalivech v příspěvcích zeleně orientovaných diskutujících.
CO2
DonNight,2007-05-24 13:41:44
Tak k tomu se dá jen dodat, že CO2 z ropy byl taky jednou v rostlinách a zvířátkách, takže taky výsledná bilance nulová...
presne tak
xmuf,2007-05-24 16:01:58
ano, presne tak, az spalime vsechna paliva vznikla v historii planety z biomasy, budeme zase na nule, cemuz ovsem bude odpovidat i slozeni atmosfery.
Krom toho by se CO2 stejne uvolnilo spalenim nebo shnitim rostlin, ktere byly pouzity k separaci skrobu, takze je to opravdu to nejmensi zlo.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
