Brit kutatók újabb lépést tettek a hidrogén üzemanyagcellák életképesebbé tétele irányába. A fejlesztés lényege, hogy a drága fémkatalizátorok helyett enzimek gyorsítják a cellákban végbemenő kémia reakciókat.

Az enzimes üzemanyagcellák kisebbek, egyszerűbbek és olcsóbbak lehetnek a hagyományosnál, állítják a kutatók, akik már a gyakorlatban is alkalmazzák a technikát, konkrétan egy kvarcóra energiaellátására. A hidrogén üzemanyagcellákra a hagyományos akkuk egyik legreményteljesebb alternatívájaként tekintenek, mivel csupán hidrogénre és oxigénre van szükségük az elektromosság előállításához, melléktermékként pedig kizárólag vizet bocsátanak ki.

A hagyományos üzemanyagcellák két szakaszban működnek. Először a hidrogént protonokra és elektronokra bontják, mielőtt egyesülne az oxigénnel, hogy vizet termeljen. A reakciók különálló elektródákon mennek végbe, arra késztetve az elektronokat, hogy egy köztük elhelyezkedő áramkörön áthaladjanak és ezáltal elektromos áramot termeljenek. Ezek a reakciók azonban általában igen költséges fémkatalizátorokon alapulnak, ilyen többek közt a platina.

Az Oxfordi Egyetem kémia tanszékének kutatói a fenti reakciók katalizálására két enzimet alkalmaztak, az egyiket baktériumból nyerték ki, a másikat pedig gombából. A hidrogén lebontását a két bakteriális enzim természetes metabolizmusa végzi, míg a gomba enzimei szintén természetüknél fogva képesek a hidrogén és az oxigén egyesítésére. Mivel az enzimeket fokozottan erre a két reakció végrehajtására hangolták, ezért segítségükkel egy az eddigieknél jóval kompaktabb üzemanyagcellát nyertek, ami jóval kevesebb üzemanyaggal is eléri a kívánt hatást.

A platinaelektródákkal egy speciális membránt kellett beiktatni a két üzemanyag elkülönítésére, különben képtelen volt az energiatermelésre, magyarázta Kylie Vincent, az oxfordi csapat tagja. Az enzimekkel azonban a membrán feleslegessé vált, jelentős költségcsökkentést eredményezve, arról nem is beszélve, hogy az enzimek teljes egészében lebomlanak.

A csapat eddig egyetlen prototípust készített, egy üvegtartályt, ami két, egy-egy enzimmel bevont elektródát tartalmaz. A tartály levegőjéhez pár százalék hidrogén hozzáadagolásával működésbe hozhatók az enzimek, melyek kis mennyiségű áramot termelnek. Eddig a szerkezettel 700 mV-ot sikerült előállítani, ami elegendő egy kvarcóra működtetéséhez.

A szakértők szerint az oxfordiak fejlesztése kitűnő alternatívaként szolgálhat a hordozható eszközök akkui helyett, melyek hulladékkénti kezelése különösen kedvezőtlen az alkalmazott nehézfémek miatt. Persze a hidrogén előállításához is szükség van energiára. Paul Allen az Alternatív Technológiák Központjának szakértője figyelmeztet, hogy az üzemanyagcellák energiatárolók, nem generátorok. Ha nem sikerül a jövőben megújítható energiatermelő kapacitást kifejleszteni, akkor továbbra is nettó energia hiánnyal számolhatunk.