أحدث الأبحاث

طحالب خضراء تنتج الهيدروجين ضمن ظروف هوائية

Published online 27 مارس 2014

سدير الشوق

في بحيرة في كوريا الجنوبية، اكتُشفت سلالات من الطحالب المجهرية Chlorella vulgaris قرّبتنا خطوة أخرى نحو وقود حيوي مستدام. في دراسة نشرت في دورية Nature Communications، وصف فريق دولي من الباحثين كيف يمكن لهذه السلالات أن تنتج الهيدروجين دون حاجة إلى بيئة خالية من الأكسجين.

يؤمِّن الوقود الأحفوري في الوقت الحاضر معظم الاحتياج العالمي للهيدروجين. ويبدو إنتاج الهيدروجين من التمثيل الضوئي بديلاً واعدًا، ولكن إنزيمات الهيدروجيناز - العامل الأساسي المنتج للهيدروجين الجزيئي عن طريق نقل الإلكترون - تتعطل بسبب الأوكسجين. لذا فإن توليد الهيدروجين الحيوي يبقى محدودًا؛ بسبب حاجته إلى الظروف اللاهوائية.

اكتشف فريق البحث - الذي شمل رضا عبد العزيز أبو شنب، من مدينة البحث العلمي والتكنولوجيا في الإسكندرية، مصر - سلالتين من C. vulgaris يتمكنان من إنتاج الهيدروجين بواسطة عملية التمثيل الضوئي حتى في الشروط الهوائية بفضل هيدروجيناز متحملة للأكسجين. وعمد الفريق إلى قياس فعالية الهيدروجيناز وكمية الهيدروجين التي تنتجها الطحالب تحت مختلف الظروف الجوية. وتم إنتاج الهيدروجين حتى ضِمن تركيزات الأكسجين المماثلة لتلك الموجودة في الغلاف الجوي للأرض، وهذا تقدُّم واعد في مجال بحوث إنتاج الهيدروجين الحيوي.

"هذا الأمر كبير الأثر على تطبيقات مثل التحفيز شبه البيولوجي والخلايا الفولتوضوئية شبه البيولوجية، إلى جانب إنتاج الهيدروجين الحيوي من التمثيل الضوئي المباشر" وفقا لقول بيونغ هون جيون، من جامعة يونسي في كوريا الجنوبية، الذي قاد الدراسة، على الرغم من أنه أولاً "سيكون من الضروري وضع وصف كامل للإنزيمات المتحملة للأكسجين".

doi:10.1038/nmiddleeast.2014.77


  1. Hwang, J-H. et al. Photoautotrophic hydrogen production by eukaryotic microalgae under aerobic conditions. Nature Communications (2014) doi:10.1038/ncomms4234