蛋清可能为清洁能源的未来提供动力

鸡蛋可以为未来的清洁能源提供动力。Pixabay

蛋清——它们不再只是（不含胆固醇的）早餐。一位日本研究人员发现了一种方法，可以利用蛋清中发现的蛋白质化学物质分子更有效地产生氢气，这使科学家们距离不使用化石燃料从水中生产氢气更近了一步，并提高了氢气成为清洁、无碳能源的可能性。目前，大多数氢气都是通过排放导致全球变暖的温室气体的过程生产的。

大阪市立大学工程研究生院的研究员 Hiroyasu Tabe 表示：“氢气是一种极其环保的能源，但它仍然在工业过程中由化石燃料产生，温室气体排放是不可避免的。我们的方法利用太阳能产生氢气，无需化石燃料。”

氢是地球上最简单、最丰富的元素，但它通常不存在于自然界中，必须从含有氢的物质中产生，例如水和化石燃料，这些物质含有大量的氢。开发一种仅从水中大量生产氢的有效方法可能意味着一种廉价而清洁的燃料，不会产生二氧化碳和其他吸热排放物。

大阪大学的科学家们找到了一种利用蛋清中的蛋白质来生产无碳燃料的方法。Pixabay

燃料电池中的氢通过化学反应而非燃烧来发电，产生的副产品只有水和热。氢可以用于汽车、房屋、便携式电源以及许多其他用途。因此，从可持续来源生产的氢可以产生无碳燃料。

但从水中提取氢的过程既困难又复杂，需要使用一种催化剂来控制生产过程中随机移动的分子。“水分子的转化包括特殊而困难的化学反应，”Tabe 说。“高效催化需要大量阳光提供的能量和分子大小的‘交通控制’。”

Tabe 表示，细菌产生的纯蛋白质可以发挥这一功能，但制造它们需要特殊的实验室设备。“然而，鸡蛋是众所周知的蛋白质化学物质的容器，”他说。“我们的催化剂可以从水中产生氢气，而氢气是一种在世界各地普遍存在的化合物。”

研究人员利用蛋清中的溶菌酶从水中提取氢气。应用催化 B

日本研究人员利用太阳能作为能源，在实验室中成功在“咖啡杯大小的容器内”制造出少量氢气，仅用水作为催化剂，使用溶菌酶（一种从蛋清中提取的蛋白质化学物质）。溶菌酶是一种稳定的小蛋白质，可形成晶体，晶体中“有许多小孔，可以捕获充当纳米级反应容器的颗粒”，他说。

“纳米级的容器为分子相互作用带来了交通控制感，提高了氢气的生产效率，”他解释说。这些晶体具有“高度有序”的纳米结构，使科学家能够“在分子成分积聚在晶体中时对其进行操控，”他说。为了分析和精确管理晶体，研究人员使用了玫瑰红，一种常用于眼药水的染料，用于识别眼部损伤。

“这种交通管制是氢气生产催化剂的一个新概念，”Tabe 说道。“在不久的将来，许多科学家和工程师将把注意力转向太阳能清洁燃料生产。”

科学家在最近发表在《应用催化B》杂志上的一项研究中描述了他们的工作。

研究员 Hiroyasu Tabe 表示，鸡蛋清是一种“廉价且取之不尽”的清洁能源。Pixabay

塔贝指出，几乎每个科学领域的研究人员都在致力于开发可再生能源，他说：“化学家可以通过开发能够转换和储存能源的新材料为这些战略做出贡献。”“未来，我们的基础技术将统一不同的学科，打破政治、社会和经济障碍。”

可以肯定的是，科学家们已经证实了这一概念。但挑战仍然存在，包括如何最好地扩大这一工艺以广泛生产氢气。塔贝说，这需要创造一种经济有效的方法来大规模生产蛋白质——而这还没有做到。

鸡蛋清是一种宝贵的资源，因为它们“廉价而取之不尽”。至于剩下的蛋黄，“我们可以用它们做甜点，比如用精致的奶油做泡芙，”他说。

玛琳·西蒙斯为 Nexus Media 撰稿，这是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合通讯社。