Химики из Эдинбургского университета показали, что водород для одной из самых распространенных промышленных реакций можно получать из пищевых отходов – в том числе из хлебных крошек. Речь идет о гидрогенизации, процессе, который используют при производстве лекарств, пластмасс, топлива и других химических продуктов.
Схема выглядит так: бактерии E. coli в бескислородной среде перерабатывают сахара и естественным образом выделяют водород, а палладиевый катализатор тут же использует этот газ для химической реакции. Авторы работы говорят, что им удалось запустить “биосовместимое гидрирование” прямо у клеточной мембраны бактерий. В лабораторном тесте система дала до 94% целевого продукта.
Изначально ученые кормили бактерии глюкозой, но затем заменили ее более дешевым и устойчивым сырьем – сахарами, полученными из хлебных отходов. По сути, команда превратила хлебные крошки в источник биоводорода для химического синтеза. В следующем шаге исследователи пошли еще дальше и заставили некоторые штаммы E. coli самостоятельно производить внутри клетки нужные молекулы-предшественники для реакции.
Главная интрига здесь – не в самих крошках, а в климатическом эффекте. По данным авторов, использование биогенного водорода вместо водорода из ископаемого топлива снижает выбросы парниковых газов примерно втрое. А вариант с хлебными отходами в расчетах показал более чем 135-процентное снижение потенциала глобального потепления, то есть углеродно-отрицательный результат по жизненному циклу.
Впрочем, до заводского масштаба технологии еще далеко. Сам руководитель работы Стивен Уоллес признает, что сейчас система лучше всего работает с более простыми алкенами и пока уступает промышленным процессам по эффективности. Следующая задача – расширить список подходящих субстратов, научить систему работать с разными биоотходами и сделать катализаторы достаточно стабильными и дешевыми для промышленности.
Бэк: Водород давно рассматривают как более чистую альтернативу ископаемому сырью, но в промышленности его до сих пор в основном получают из природного газа. Новая работа интересна тем, что предлагает другой маршрут: не “зеленый” водород из электроэнергии, а биоводород из пищевых отходов – прямо внутри химического процесса.
