Enzym kann Strom aus normaler Umgebungsluft produzieren

Australische Wissenschaftler haben ein Enzym entdeckt, das quasi Luft in elektrische Energie umwandelt. Damit lösten sie auch gleichzeitig ein Rätsel darum, wie verschiedene Lebewesen in extrem nährstoffarmen Umgebungen überleben können. "Wir wissen schon seit einiger Zeit, dass Bakterien die Wasserstoffspuren in der Luft als Energiequelle nutzen können, um zu wachsen und zu überleben, auch in antarktischen Böden, Vulkankratern und in der Tiefsee", so Professor Chris Greening von der Monash University in Melbourne. "Aber wir wussten nicht, wie sie das machen - bis jetzt."

Den Forschern ist es gelungen, ein Enzym mit der Bezeichnung Huc aus Mycobacterium smegmatis, einem Bakterium, das im Boden und auch im menschlichen Genitalbereich vorkommt, zu extrahieren. Huc erwies sich in Experimenten als extrem effizient. Das Enzym ist in der Lage, den sehr geringen Anteil an reinem Wasserstoff in der Atmosphäre zu nutzen, um es mit Sauerstoff zu verbinden und die dabei frei werdende Energie zu nutzen.

Eine natürliche Batterie

Mit verschiedenen modernen Verfahren machte man sich auf die Suche, die Wirkungsweise des Enzyms zu entschlüsseln. Und auch dessen sonstige Eigenschaften wurden analysiert. "Es ist erstaunlich stabil. Es ist möglich, das Enzym einzufrieren oder auf 80 Grad Celsius zu erhitzen, und es behält seine Fähigkeit, Energie zu erzeugen", erklärte Ashleigh Kropp aus dem Forscherteam. "Das zeigt, dass dieses Enzym Bakterien hilft, in extremen Umgebungen zu überleben."

Huc kann in Reinform quasi als eine "natürliche Batterie" genutzt werden, die aus Luft oder zugesetztem Wasserstoff einen anhaltenden elektrischen Strom erzeugt. Obwohl sich diese Forschung noch in einem frühen Stadium befindet, birgt die Entdeckung ein beträchtliches Potenzial für die Entwicklung kleiner luftbetriebener Geräte, zum Beispiel als Alternative zu solarbetriebenen Geräten - insbesondere in Anwendungsbereichen, in denen nur relativ geringe Mengen Energie benötigt werden.


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