甜品也能做燃料 美利用多糖高效生產氫能

　　科學家已經找到生產氫氣的最便捷反應體系，這一研究成果有望使氫氣這一清潔能源真正實用化。

　　據悉，這一反應體系是在美國化學會第235次會議上發布的，并被稱為當前世界上生產氫能源的最有效方法。據研究小組帶頭人，美國弗吉尼亞理工大學生物化學工程師珀西瓦爾·張教授介紹說，該反應將植物多糖、水和多種高效酶混合在一起進行反應，最終生成了氫氣和二氧化碳。這項新的反應體系解決了“氫經濟”的三個主要技術壁壘：如何降低成本，如何儲存以及如何有效進行傳輸。研究者稱，這是一項革命性的進展，開啟了氫研究的新方向。他們相信，隨著這項技術的發展，多糖完全有可能為交通工具提供動力來源。

　　就現狀來看，盡管氫能源是一種能夠替代化石能源的可持續清潔能源，但氫產品目前比較昂貴且低效。很多傳統的商業生產方法都依賴天然氣等化石能源，產能微生物也只能產生較少的氫氣，上述原因都導致了氫能源目前還無法廣泛應用。因此，全世界的研究者都在急于尋找能夠高效生產氫氣的方法。

　　張教授和他的同事聲稱，他們已經找到了從植物中生產氫氣的最有效體系。研究人員收集了13種不同的酶，把它們與水和淀粉共同放在一個特別設計的反應器中，將溫度設定為約30℃左右進行反應，反應后的發酵液最終會生成二氧化碳和氫氣，沒有其他的污染物。

　　這種方法被稱為“體外合成生物學”，能夠生產出高出厭氧發酵理論產量3倍的氫氣。張教授解釋說，目前的問題是氫氣的產生速度相對于商業使用來說太慢，反應速度也不理想。不過這項突破的進步讓他們看到了今后努力的方向，研究人員現在主要致力于采取不同的方法使該反應系統能夠更快更高效，他們正在嘗試尋找能在高溫下工作的酶，從而加速產氫反應的速度。

　　該小組同時也在嘗試利用纖維素產氫，他們相信，盡管纖維素比淀粉更難被分解，但它們的化學結構很相似，如果替換混合酶中的幾種酶同樣可以將纖維素進行分解，最終產生氫氣。

　　張教授樂觀地展望該項技術的前景稱：“有一天人們將會去雜貨店買做甜品的固體淀粉或者纖維素裝進汽車的汽油桶里做燃料，與那些使用化石能源的汽車不同的是，它不會產生任何氣味，并且由于產生的氫氣立刻就會被消耗掉，不會有任何儲存的安全隱患。這樣產生和使用動力源的方式將比現在的汽車更廉價、更清潔，也更高效。”

　　同時，新的技術也可以用來建立氫氣加氣站甚至家庭加氣站，雖然就目前情況看，消費者還不能利用這種技術，但張教授認為，研究人員需要用8年—10年來提高該系統的產氫效率，以符合應用要求。但小型產氫技術有可能在短期內實用化，用于制造多糖貯氫燃料電池，為音樂播放器、手提電腦和手機提供能量，他認為，小型產氫技術有可能在3年—5年內實現。