Katalyzování světa s nulovými emisemi uhlíku získáváním energie z živých buněk

Metabolity Krebsova cyklu spadají do energeticky naplněné uhlíkové suroviny. Uznání: Issey Takahashi

Vědci z Nagojské univerzity dosáhli dobrého výsledku v přeměně energeticky deficitních metabolitů na biologicky obnovitelný zdroj díky široce používanému katalyzátoru.

Blížící se ekologická krize vyžaduje okamžitý posun v zelené ekonomice. Tým vědců z Nagojské univerzity v Japonsku pod vedením profesora Susumu Saita nedávno objevil zajímavý způsob, jak toho dosáhnout – pomocí důležité metabolické dráhy v živých buňkách. udělat z neobnovitelných produktů špatný způsob, jak začít napájet náš svět udržitelným způsobem.

Ve většině rostlin, zvířat, plísní a bakterií je kanál zvaný „Krebsův cyklus“ zodpovědný za poskytování paliva buňkám k plnění jejich funkcí. Funkce mitochondrií, tento cyklus nakonec vede k tvorbě stejných energetických složek, jako jsou NADH a FADH2 (slouží k řízení organismu) a energeticky nedostatečné metabolity, jako je C.4-, C.5– a C.6-polykarboxylová kyselina (PCA). Nedávno byla prozkoumána myšlenka přeměny vysoce funkcionalizovaných PCA na biologicky obnovitelné molekuly obnovením vazeb uhlík-vodík (CH) ztracených při jejich výrobě. Tyto biomolekuly jsou nutné k tomu, aby podstoupily reakce zvané „dehydratace“ a „redukce“, tj. Obrácení Krebsova cyklu – složitý proces.

Ve své nové studii, kterou publikoval Vědecké pokrokyProfesor Saito a jeho tým stáli před výzvou tím, že se snažili najít umělý „katalyzátor“, molekulu, která by mohla tuto transformaci usnadnit. Zaměřují se na silný, všestranný prekatalyzátor zvaný „komplex fosfin-bipyridin-fosfin (PNNP) iridium (Ir) -bipyridyl.“ Profesor Saito řekl: „Aktivní kovový katalyzátor, jako je (PNNP) Ir katalyzátor, může usnadnit selektivní hydrogenaci a dehydrataci vysoce funkčních (vysoce oxidovaných a okysličených) surovin z biomasy, jako jsou metabolity Krebsova cyklu.“

Pokud se vědci pokusí použít tento prekatalyzátor v C.4-, C.5– a C.6-polykarboxylové kyseliny a dalších metabolitů souvisejících s mitochondrie, zjistili, že CH vazby jsou účinně zapojeny do metabolitů prostřednictvím hydrogenačních a dehydratačních reakcí – což je dobrá práce, pokud není velmi obtížné dosáhnout. Obnova vazeb CH znamená, že existují energetické sloučeniny, které lze vyrobit z energeticky méně náročných materiálů. Výsledkem reakcí jsou navíc sloučeniny zvané „dioly“ a „triol“, které jsou užitečné jako zvlhčovací prostředky a při tvorbě plastů a jiných polymerů. Jediným „odpadním“ produktem v této reakci je voda, která nám poskytuje čistý zdroj energie. Nejen to, ale tyto složité procesy mohou vyústit v proces „jeden na jednoho, jeden na jednoho“.

Profesor Saito a jeho tým doufají, že jejich výzkum bude mít významný dopad na budoucnost zaměřenou na obnovenou energii. Profesor Saito řekl: „Odpadní uhlíková surovina, jako jsou piliny a rychle se kazící potraviny, obsahují různé karboxylové kyseliny a jejich potenciální původ. Molekulární (PNNP) Ir katalyzátor lze použít k výrobě materiálů s nulovými emisemi. Mnoho komerčních plastů a polymerních materiálů lze vyrobit z odpadu biomasy pomocí diolů a triolů získaných z hydrogenačního procesu. “

S těmito nálezy bude jistě nalezena mnohem zelenější a zbytečnější uhlíková společnost.

Odkaz: „Reakce na H2 s metabolity souvisejícími s mitochondriemi pomocí multifunkčního molekulárního katalyzátoru “autorů Shota Yoshioka, Sota Nimura, Masayuki Naruto a Susumu Saito, 23. října 2020, Vědecké pokroky.
DOI: 10.1126 / sciadv.abc0274

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Kampaň NASA SnowEx kopání hluboko v roce 2021

Měření sněhu se může zdát jednoduché, ale každé prostředí představuje pro přístroje jedinečné výzvy. Například sněžení v lesích se zachytává na větvích nebo...

Agresivní tržní model vývoje energie z jaderné syntézy

Koncept ARC Fusion Pilot Plant byl vyvinut na MIT, aby demonstroval potenciál vysokoteplotních supravodivých magnetů pro nastavení hodnoty rychlosti fúzní energie և. Půjčka:...

LSD může nabídnout udržitelnou léčbu úzkosti a jiných duševních poruch

McGill studoval krok v porozumění mechanismu vlivu psychedelik na mozek a potenciálu pro terapeutické použití. Vědci z McGill University poprvé objevili jeden z možných mechanismů,...

Nenechte si ujít příští úplněk – sníh, bouře a hladový měsíc

Uznání: NASA / Bill Dunford Příští úplněk je měsíc se sněhem, bouří a hladem; měsíc během svátků svátku Puim; festival čínských luceren; Magha Purnima a...

Chytré tetování OLED. Inženýři vytvářejí tetování vyzařující světlo

OLED tetovací zařízení. Půjčka Barsotti - italský technologický institut Vědci z UCL և IIT -Istituto Italiano di Tecnologia (Italský technologický institut) vytvořili dočasné...

Newsletter

Subscribe to stay updated.