{"id":22115,"date":"2014-08-26T02:10:47","date_gmt":"2014-08-26T00:10:47","guid":{"rendered":"http:\/\/www.chemie.de\/news\/149512\/effiziente-produktion-von-wasserstoff-durch-algen.html?WT.mc_id=ca0065"},"modified":"2014-08-25T13:25:24","modified_gmt":"2014-08-25T11:25:24","slug":"effiziente-produktion-von-wasserstoff-durch-algen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/effiziente-produktion-von-wasserstoff-durch-algen\/","title":{"rendered":"Effiziente Produktion von Wasserstoff durch Algen"},"content":{"rendered":"

Mikroalgen brauchen f\u00fcr die Produktion von Wasserstoff lediglich Licht und Wasser. Die Effizienz der Mikroalgen f\u00fcr die Wasserstoffproduktion ist allerdings gering und muss noch um 1-2 Gr\u00f6\u00dfenordnungen gesteigert werden bevor ein biotechnologisches Verfahren interessant werden k\u00f6nnte. Wissenschaftler der AG Photobiotechnologie an der Ruhr Universit\u00e4t Bochum und der M\u00fclheimer Max-Planck-Institute zeigen jetzt in der aktuellen Ausgabe von Energy and Environmental Science wie eine Effizienzsteigerung erreicht werden kann.<\/strong><\/p>\n

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Elektronentransfer in der Alge C.reinhardtii<\/em>, der zur Produktion von Wasserstoff oder anderer Stoffe f\u00fchrt. Hase = Hydrogenase \u00a9MPI CEC\/RUB<\/figcaption><\/figure>\n

Mikroalgen nutzen Lichtenergie, um durch Photosynthese Wasser zu oxidieren. Das kleine eisenhaltige Protein PETF transportiert dabei entstandene Elektronen vor allem an die Ferredoxin-NADP+-Oxidoreduktase (FNR), was schlie\u00dflich zur Erzeugung von Kohlenhydraten aus CO2<\/sub> f\u00fchrt. Zu den vielen weiteren Prozessen, f\u00fcr die PETF die Elektronen liefert geh\u00f6rt auch die Wasserstoffproduktion durch Hydrogenasen. Diese Proteine sind sehr leistungsf\u00e4hige Enzyme, die ein einzigartiges aktives Zentrum mit sechs\u00a0Eisenatomen enthalten, an dem Elektronen (e-) auf Protonen (H+) \u00fcbertragen werden und schlie\u00dflich molekularer Wasserstoff entsteht (H2<\/sub>).<\/p>\n

Mit Hilfe der kernmagnetischen Resonanzspektroskopie (NMR) untersuchten die Wissenschaftler welche Aminos\u00e4uren von PETF mit der Hydrogenase und welche mit der FNR interagieren. Dabei zeigte sich, dass nur zwei Aminos\u00e4uren von PETF mit negativ geladenen Seitenketten f\u00fcr die Bindung der FNR wichtig sind. Die gezielte genetische Ver\u00e4nderung genau dieser beiden Reste zu Aminos\u00e4uren mit ungeladener Seitenkette f\u00fchrte zu einer\u00a0erh\u00f6hten Produktion von Wasserstoff. Zusammen mit FNR mit variierten Aminos\u00e4uren stieg die Menge an erzeugtem Wasserstoff um den Faktor f\u00fcnf.<\/p>\n

Die wissensbasierte Ver\u00e4nderung der Elektronentransferwege hat das Potential weitere\u00a0Steigerungen der Wasserstoffproduktion zu erm\u00f6glichen. Durch Kombination verschiedener\u00a0Modifikationen kann in Zukunft wahrscheinlich die notwendige Effizienz f\u00fcr eine wettbewerbsf\u00e4hige,\u00a0biologische Wasserstofferzeugung erreicht werden. Damit haben die Ergebnisse\u00a0eine gro\u00dfe Bedeutung auf dem Weg hin zu einer umweltfreundlichen, regenerativen\u00a0Energieerzeugung, die keine teuren und seltenen Edelmetalle ben\u00f6tigt.<\/p>\n

Weitere Informationen:<\/strong><\/p>\n

Link zur Publikation in Energy and Environmental Science:\u00a0http:\/\/pubs.rsc.org\/en\/content\/articlelanding\/2014\/ee\/c4ee01444h<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

Kontakte
\n<\/strong>Dr. Sigrun Rumpel
\nMax-Planck-Institut f\u00fcr Chemische Energiekonversion
\nM\u00fclheim an der Ruhr
\nTel. 0208-306-3895
\nE-Mail: sigrun.rumpel@cec.mpg.de<\/a><\/p>\n

Dr. Martin Winkler
\nLehrstuhl f\u00fcr Biochemie der Pflanzen
\nRuhr Universit\u00e4t
\n44780 Bochum
\nTel. 0234-32-27049
\nE-Mail: martin.winkler-2@rub.de<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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