In een nieuw wetenschappelijk artikel onderzoekers van de Universiteit van Uppsala beschrijven hoe, met een geheel nieuwe methode, ze hebben een kunstmatig enzym gesynthetiseerd dat functioneert in het metabolisme van levende cellen. Deze enzymen kunnen de eigen energie van de cel gebruiken, en daarmee waterstofgas te maken uit zonne-energie.

Waterstofgas staat al lang bekend als een veelbelovende energiedrager, maar de productie ervan is nog steeds afhankelijk van fossiele grondstoffen. Hernieuwbaar waterstofgas kan worden gewonnen uit water, maar tot nu toe hebben de systemen om dit te doen beperkingen.

In het nieuwe artikel, gepubliceerd in het tijdschrift Energie- en milieuwetenschappen , een interdisciplinaire Europese onderzoeksgroep onder leiding van wetenschappers van Uppsala University beschrijft hoe kunstmatige enzymen zonne-energie omzetten in waterstofgas. Deze geheel nieuwe methode is de afgelopen jaren op de universiteit ontwikkeld. De techniek is gebaseerd op fotosynthetische micro-organismen met genetisch ingebrachte enzymen die worden gecombineerd met synthetische verbindingen die in het laboratorium worden geproduceerd. Synthetische biologie is gecombineerd met synthetische chemie om op maat gemaakte kunstmatige enzymen in levende organismen te ontwerpen en te creëren.

"We hebben nu de methode kunnen gebruiken die we hebben ontwikkeld om enzymen te produceren die de eigen energie van de cel gebruiken om waterstofgas te produceren, " zegt Adam Wegelius, een doctoraat student aan de afdeling Chemie – Ångström Laboratory, Universiteit van Uppsala.

Hoofddocent Gustav Berggren en professor Peter Lindblad van dezelfde afdeling hebben samen het onderzoek geleid.

"Evolution heeft al een hulpmiddel ontwikkeld en verfijnd om zonlicht door fotosynthese te vangen. En door ons kunstmatige enzym in fotosynthetische cyanobacteriën te introduceren, kunnen we direct profiteren van dit efficiënte proces, waardoor waterstofgas wordt geproduceerd uit zonne-energie. We hebben een geheel nieuwe methode ontwikkeld, die ons in staat stelt verder te gaan dan de oplossingen die evolutie en natuur bieden, in onze ontwikkeling van kunstmatige enzymen", zegt Berggren.

Het artikel, "Genereren van een functionele, semisynthetisch [FeFe]-hydrogenase in een fotosynthetisch micro-organisme", werd gepubliceerd in Energie- en milieuwetenschappen .