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藻类制氢获得资助

时间:2017-12-04 09:03:00来源:中国氢能源网(翻译)

  据外国媒体报道:改变国家生产和消费能源的方式是亚利桑那州立大学分子科学学院教授,生物能源与光合作用中心(CBP)主任凯文·雷丁的研究核心。

雷丁和他的研究小组的目标是研究出工业规模的藻类制氢方法,这个目标要求对现有技术的改进至少提高五倍。目前,他们的研究已经获得了相关的资助。

Fueling the future: ASU scientists promote new, efficient method of algal hydrogen production

雷丁认为如果能够通过藻类,利用光和水来代替这一方法,即使只有一小部分被取代,也将会产生重大的影响。然而,生物制氢技术远没有达到商业可行的程度。

为了加速生物制氢商业化步伐,需要采取一些根本性不同的方法,因此,雷丁的课题组提出了将氢化酶直接连接到光系统I上,以便从水中分解(通过光系统II)转移大部分电子来制造氢的思路。

众所周知,植物和藻类以及蓝细菌利用光合作用来产生氧气和“燃料”,后者是可碳氧化物、碳水化合物和氢。通过提取反应过程中两种重要的色素蛋白质,就可以组成光系统IPSI)和光系统IIPSII)。

藻类(在本研究中主要指单细胞绿藻Chlamydomonas reinhardtii或简称Chlamy)拥有一种称为氢化酶的酶,它可以从铁氧化还原蛋白中获得电子,并将电子从PSI运送到各个目的地。藻类氢化酶与PSII不断产生的氧反应并不可逆地失活。若将氢化酶直接连接到PSI将减轻问题。

使用扭曲的PSI氢化酶概念,Andry Kanyginthe项目的博士研究生已经成功地生产出一种工程化的藻类,为藻类提供最好的持续氢气生产能力。与CB&P的巴雷特研究员亚历克·史密斯一起工作,他们产生了一种新的高效品种,但是最终这一种藻类却没能存活下来。

有了新的资金,团队就可以有希望地创造一个两全其美的生物体:高效率且高耐久度。

美国国家科学基金会的资助是美国-以色列双边科学基金会(BSF)的一部分。在这样的安排下,一位美国科学家和以色列科学家联手组成一个联合项目。美方向美国国家科学基金会(NSF)提交合作项目申请书,以色列合作伙伴向以色列科学基金会(ISF)提交同样的申请书。两个机构必须同意资助该项目,以获得BSF的资金。特拉维夫大学Iftach Yacoby教授,与雷丁教授手下的一位年轻的科学家组成了BSF项目上的合作伙伴。

雷丁还与ASU的全球可持续发展研究所合作,在富国银行地区可持续发展教师学院开发一个模块。他们正在与Molly Cashion和学院项目协调员Robert McGehee合作。

该小组将开发一个琼脂覆盖法筛选藻类的模块。他们将培训当地的中学和高级教师在中学进行试验。他们只需要一个微波炉和水浴就可进行试验,学生将使用LED灯条和AA电池,利用纸箱制造照明器。本科生志愿者将把其他材料带到教室,并根据需要协助教师。藻类在平板上生长,用与Rhodobacter混合的琼脂覆盖,并使其整夜发育。

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