Künstliche Enzyme wandeln Sonnenenergie in Wasserstoffgas um

08.10.2018 - Schweden

In einem neuen wissenschaftlichen Artikel beschreiben Forscher der Universität Uppsala, wie sie mit einer völlig neuen Methode ein künstliches Enzym synthetisiert haben, das im Stoffwechsel lebender Zellen funktioniert. Diese Enzyme können die zelleigene Energie nutzen und ermöglichen so die Herstellung von Wasserstoffgas aus Sonnenenergie.

Wasserstoffgas gilt seit langem als vielversprechender Energieträger, seine Produktion ist aber immer noch abhängig von fossilen Rohstoffen. Regeneratives Wasserstoffgas kann aus Wasser gewonnen werden, aber die Systeme dafür haben bisher ihre Grenzen.

In dem neuen Artikel beschreibt eine interdisziplinäre europäische Forschungsgruppe unter der Leitung von Wissenschaftlern der Universität Uppsala, wie künstliche Enzyme Sonnenenergie in Wasserstoffgas umwandeln. Diese völlig neue Methode wurde in den letzten Jahren an der Universität entwickelt. Das Verfahren basiert auf photosynthetischen Mikroorganismen mit genetisch eingefügten Enzymen, die mit im Labor hergestellten synthetischen Verbindungen kombiniert werden. Die Synthetische Biologie wurde mit der Synthetischen Chemie kombiniert, um maßgeschneiderte künstliche Enzyme in lebenden Organismen zu entwickeln und herzustellen.

"Wir konnten nun mit der von uns entwickelten Methode Enzyme herstellen, die die eigene Energie der Zelle zur Erzeugung von Wasserstoffgas nutzen", sagt Adam Wegelius, Doktorand am Department of Chemistry - Ångström Laboratory, Universität Uppsala.

Senior Dozent Gustav Berggren und Professor Peter Lindblad aus der gleichen Abteilung haben die Forschung gemeinsam geleitet.

"Die Evolution hat bereits ein Werkzeug entwickelt und verfeinert, um Sonnenlicht durch Photosynthese einzufangen. Und durch die Einführung unseres künstlichen Enzyms in photosynthetische Cyanobakterien können wir von diesem effizienten Prozess direkt profitieren und so Wasserstoffgas aus Sonnenenergie erzeugen. Wir haben eine völlig neue Methode entwickelt, die es uns ermöglicht, bei der Entwicklung künstlicher Enzyme über die Lösungen von Evolution und Natur hinauszugehen", sagt Berggren.

Originalveröffentlichung

Wegelius, Adam and Khanna, Namita and Esmieu, Charlène and Barone, Giovanni Davide and Pinto, Filipe and Tamagnini, Paula and Berggren, Gustav and Lindblad, Peter; "Generation of a functional, semisynthetic [FeFe]-hydrogenase in a photosynthetic microorganism"; Energy Environ. Sci.; 2018

https://www.chemie.de/news/162160/kuenstliche-enzyme-wandeln-sonnenenergie-in-wasserstoffgas-um.html