Химики нашли "природный" путь получения водорода из воды

Ученые Аргоннской национальной лаборатории США адаптировали важнейшую для биологии растений химическую реакцию к процессу преобразования воды в водородное топливо. В качестве источника энергии используются солнечные лучи.

Исследователи соединили два мембраносвязанных белковых комплекса для выполнения полной конверсии молекул воды в водород и кислород. Они опирались на предшествующую работу, которая рассматривала первую фотосистему — один из этих белковых комплексов, который поглощает энергию света и питает ею электроны неорганического катализатора, вырабатывающего водород, пишет EurekAlert. Эта часть реакции, однако, лишь половина процесса, необходимого для получения водорода.

Второй белковый комплекс использует энергию света для расщепления воды и получения электронов. Это вторая фотосистема. Задействовав ее, американские химики под руководством Лайзы Атчиг смогли заставить работать фотосистему I.

«Красота этой структуры в ее простоте — можно заставить самособирающийся катализатор с натуральной мембраной выполнять любую химическую реакцию, какую хотите», — говорит она.

Два белковых комплекса заключены в тилакоидные мембраны наподобие тех, которые есть внутри вырабатывающих кислород хлоропластов в высших растениях. Эта мембрана — важный элемент, объединяющий две фотосистемы. Она структурно поддерживает их и обеспечивает прямой путь для переноса электронов, но не мешает катализатору соединяться с первой фотосистемой.

Следующим шагом химиков станет внедрение этой световой фазы в живую систему. «Как только у нас будет система in vivo — в которой процессы происходят внутри живого организма — мы станем свидетелями быстрого прогресса на пути к выработке водорода», — уверены ученые.