Sản xuất điện năng là một trong những lý do gây ra tình trạng nóng lên của Trái đất. Chính vì thế trong nhiều năm qua, các nhà khoa học đang tìm mọi cách để vừa sản xuất được điện năng lại vừa có thể tối thiểu hóa tác động tới môi trường. Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Monash đã xác định và cô lập được một loại enzyme mới từ vi khuẩn Mycobacterium smegmatis, chuyên xử lý hydro và chuyển đổi thành điện năng, đặt tên là Huc, mở đường cho một cuộc cách mạng cho ngành năng lượng sạch.

Mycobacterium smegmatis là một loại vi khuẩn không gây bệnh, thường được tìm thấy trong đất, Mycobacterium smegmatis từ lâu đã được biết đến với khả năng chuyển đổi lượng hydro trong không khí thành năng lượng. Theo cách này, vi khuẩn có thể tồn tại trong những môi trường khắc nghiệt nhất, bao gồm đất ở Nam Cực, miệng núi lửa và đại dương sâu thẳm,…

Bằng cách chiếu các electron lên một mẫu Huc đông lạnh được thu thập từ Mycobacterium smegmatis, các nhà nghiên cứu đã vạch ra cấu trúc nguyên tử của enzyme và các đường dẫn điện mà nó sử dụng để mang các electron tạo thành dòng điện. Các thí nghiệm tiếp theo tiết lộ rằng, enzyme Huc đã phân lập có thể được lưu trữ trong thời gian dài; nó vẫn tồn tại khi bị đóng băng hoặc nóng lên tới 80 độ C.

Các nhà nghiên cứu cho biết, những thuộc tính này, cùng với tính phổ biến và khả năng phát triển dễ dàng của vi khuẩn, có thể khiến enzyme trở thành ứng cử viên lý tưởng cho nguồn năng lượng trong pin hữu cơ.

Tuy nhiên có hai vấn đề cần khắc phục, đầu tiên là việc thiếu hydro trong không khí. Hiện tại lượng hydro trong không khí có hạn khi chỉ chiếm 0,0005% vì thế để sản xuất năng lượng quy mô lớn thì cần có nguồn cung hydro lớn và ổn định.

Thứ hai là việc lưu trữ năng lượng do Huc tạo ra. Nếu có thể tạo ra một loại pin thì năng lượng được sản sinh từ Huc có thể được sử dụng cho đồng hồ thông minh, điện thoại thông minh và một ngày nào đó là cả ô tô chạy bằng hydro.

Triệu Cẩm Tú (NASATI), tổng hợp 6/2023