Теперь исследователи надеются, что их работа станет важным шагом на пути к тому, чтобы сделать производство зеленого водорода более простым, доступным и масштабируемым.

Доктор Мориц Кюнель, старший преподаватель химического факультета Университета Суонси, сказал: "В нашей работе мы используем природные ферменты - гидрогеназы - для получения зеленого водорода с использованием солнечного света. В отличие от синтетических катализаторов, которые основаны на драгоценных металлах, таких как платина, гидрогеназы содержат только богатые землей элементы, такие как железо и никель. Однако эти ферменты очень чувствительны и быстро дезактивируются при контакте с воздухом, что делает их практическое использование практически невозможным".

В настоящее время команда разработала инженерные растворители, которые позволяют гидрогеназам функционировать в воздухе. Простое помещение их в эти растворители вместо воды делает их более активными и стабильными, так что их практически можно использовать в воздухе для получения водорода.

Доктор Кристин Кавацца, старший научный сотрудник CEA Grenoble, добавила: "Мы объединили синтетические наночастицы с природными ферментами в так называемые гибридные материалы, которые сочетают в себе лучшее из обоих миров для достижения новой, превосходной функциональности. ТиО₂ наночастицы превосходно используют солнечный свет для генерации зарядов, а гидрогеназы чрезвычайно эффективны в использовании этих зарядов для получения зеленого водорода.

"Таким образом, сочетание этих двух компонентов позволяет эффективно генерировать зеленый водород из солнечного света, на что не способен ни один из отдельных компонентов".

Исследование объединило опыт Университета Суонси в области фотокатализа, разработки растворителей и его нацеленность на предоставление практических решений сложных проблем и объединило это со знаниями об извлечении природных ферментов и использовании их для преобразования возобновляемой энергии в Комиссии по альтернативным источникам энергии и атомной энергии (CEA) и Университете Гренобль-Альп (UGA).

Сотрудничество стало результатом стратегического партнерства "Суонси" с UGA. Выводы исследователей только что были опубликованы в international journal прикладная химия.

Доктор Алан Ле Гофф, старший научный сотрудник CNRS Grenoble, сказал: "Эта работа является вдохновляющим примером того, как объединение опыта нескольких партнеров в рамках международного сотрудничества может привести к новаторским научным достижениям".

"Зеленый" водород необходим в качестве топлива для обезуглероживания транспорта - особенно HGV, дальнемагистральной авиации, морского сектора, где электрификация нежизнеспособна, - а также химической промышленности, особенно для производства удобрений, и для энергетического сектора.

Однако затраты на производство экологически чистого водорода в настоящее время ограничивают его использование в больших масштабах, именно поэтому это исследование так важно для будущего.

Использование устойчивых катализаторов, таких как гидрогеназы, вместо дорогостоящей платины может снизить стоимость электролизаторов и топливных элементов, удешевив производство и использование "зеленого" водорода. Это также снижает зависимость от импорта, которая может быть нарушена внешними факторами.