"الإجازات الفردية ستكون قادرة على توفير الكهرباء"

حقق باحثو التخنيون اختراقًا في خلق الطاقة البيولوجية. * أحدثوا تغييرًا في نظام التمثيل الضوئي الطبيعي؛ سجل التخنيون براءة اختراع له وتمت التوصية بالمادة العلمية باعتبارها "مادة إلزامية" من قبل منظمة عالمية لخبراء الأحياء

أدى التعاون متعدد التخصصات في التخنيون إلى إمكانية تحقيق اختراق في مجال الطاقة الحيوية. سجل التخنيون براءة اختراع لهذا وتمت التوصية بالمقالة العلمية لباحثي التخنيون باعتبارها "يجب قراءتها" من قبل المنظمة المعروفة لكبار الباحثين في علم الأحياء - كلية 1000/ علم الأحياء، التي ذكرت أن "هناك شيء جديد تحت الشمس " وأن الإنجاز هو الخطوة الأولى في خلق طاقة خضراء حقًا، أو بلغتهم - "أخضر الأخضر". تم نشر المقال في مجلة PNAS المرموقة التابعة للأكاديمية الوطنية الأمريكية للعلوم – وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.

حقق الباحثون - عميد كلية الأحياء البروفيسور غادي شوستر والبروفيسور نوعام أدير من كلية شوليش للكيمياء، مع طلاب الدكتوراه شيرلي لاروم وفارس سلامة - إنجازًا مهمًا على طريق الطاقة الخضراء. لقد تمكنوا من التلاعب بعملية التمثيل الضوئي (العملية التي تمتص بها النباتات طاقة الشمس وتنتج منها طاقة كيميائية فعالة) بطريقة يمكن استخدامها لإنتاج الكهرباء من النباتات. درس باحثو التخنيون بروتينًا رئيسيًا في عملية نقل الإلكترونات في خط إنتاج التمثيل الضوئي. في حالته الطبيعية، يزيل البروتين الإلكترونات من الماء وينقلها داخل الأغشية في البكتيريا والنباتات. في الطبيعة، يقوم الغشاء بعزل التيار الكهربائي البيولوجي من الربط إلى العمليات الجانبية. وقام الباحثون بتغيير حمض أميني واحد من بين المئات الموجودة في البروتين، من حمض أميني موجب إلى حمض أميني سلبي، وبالتالي تمكنوا من تغيير اتجاه انبعاث الإلكترون إلى اتجاه يسمح بتسخير الطاقة المنتجة في العملية واستخدامها بعد ذلك. .

يقوم البروتين الهندسي أيضًا "بتصدير" الإلكترونات بتردد عالٍ بما يكفي لإنتاج كمية مفيدة من الطاقة، وتوجيه التيار في تكوين يسمح بامتصاص هذه الطاقة بكفاءة. وهذا - دون أن يؤدي التغيير الاصطناعي إلى الإضرار بوظيفة البروتين. وهذا يجعل من الممكن نمو الكائن الحي بشكل طبيعي تمامًا، مما يجعل من الممكن الحصول على كميات كبيرة من البروتين بسعر منخفض جدًا ودون تلويث العمليات الصناعية.

وفي الخطوة الثانية، بحث باحثو التخنيون عن بروتين حامل للإلكترون يستقبل الإلكترونات المنبعثة وينقلها إلى قطب الخلية الكهربائية. ووجدوا أن بروتينا صغيرا يسمى "سيتوكروم سي" مستخرج من قلوب الخيول هو الأنسب ويؤدي الدور بشكل جيد.

ويأمل الباحثون في المستقبل هندسة آلية فعلية قادرة على ترجمة الطاقة البيوكيميائية إلى كهرباء وهيدروجين مألوفين لنا في الحياة اليومية. ويقولون: "إنها لن تحل محل محطة توليد الكهرباء، ولكنها يمكن أن توفر كمية مفيدة من الكهرباء النظيفة تمامًا، خاصة في الأماكن التي تعاني من مشاكل في البنية التحتية والتي لا تصل إليها الكهرباء.

نأمل أن نصل إلى وضع تكون فيه بعض الأوراق الفردية، على سبيل المثال، أوراق التبغ، قادرة على توفير الكهرباء لعدة ساعات، تمامًا مثل اللوحة الكهروضوئية التي تبلغ مساحتها مترًا مربعًا واحدًا،" يؤكد الأستاذان أدير وشاستر.