Reversibler Wasserstoffumsatz mit “geschützter” Hydrogenase

Hocheffiziente wasserstoff-umwandelnde Brennstoffzellen und wasserstoff-produzierende Wasser-Elektrolyseure möglich

Trotz ihrer exzellenten katalytischen Leistung gelten Enzyme wie das Wasserstoff-aktivierende Enzym Hydrogenase im Allgemeinen als ungeeignet für großtechnische Anwendungen. In der März-Ausgabe von Nature Catalysis berichtet ein Team von TU München, Ruhr-Universität Bochum, CNRS Marseille und Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion in Mülheim an der Ruhr (MPI CECJames Birrell, Olaf Rüdiger) über ein maßgeschneidertes Polymer mit speziell entwickelten redoxaktiven Gruppen zum Schutz und zur elektrischen Verdrahtung einer hochaktiven, aber extrem fragilen Hydrogenase, um eine stabile reversible Katalyse zu ermöglichen, ohne die Effizienz der Energieumwandlung zu beeinträchtigen. (Grafik: Fe-Fe-Hydrogenase – © CEC, pubs.acs.org) weiterlesen…

Neue Art von Teamwork in Wasserstoff produzierendem Enzym entdeckt

Kopplung von Protonen- u n d Elektronentransport

Der Transport von Protonen und der Transport von Elektronen in Hydrogenase-Enzymen wurden bislang getrennt voneinander betrachtet. Dabei ist die Kopplung der Schlüssel zum Erfolg. Hydrogenasen können Wasserstoff genauso effizient umsetzen wie teure Platinkatalysatoren. Um sie für biotechnologische Anwendungen nutzbar zu machen, entschlüsseln Forscherinnen und Forscher ihre Funktionsweise im Detail. Ein Team der Ruhr-Universität Bochum und University of Oxford berichtete am 10.08.2020 in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), dass der Transfer von Protonen und Elektronen durch das Enzym zwar räumlich getrennt stattfindet, aber dennoch gekoppelt und für die Effizienz entscheidend ist. weiterlesen…