中国科学家给绿藻“穿衣”持续高效产氢

浙江大学的科学家通过生物矿化手段，用二氧化硅包裹绿藻，改造绿藻的生物性能，让绿藻在自然条件下持续高效产生氢气。研究人员认为，这是生物光合产氢领域取得的一次重要突破。

由于化石燃料储量日益减少，开发新能源迫在眉睫。专家们普遍认为，氢能源作为绿色环保的零碳能源，将成为新能源舞台上的希望之星。但目前，氢能源几乎完全依靠化石燃料制取，如何大规模、低成本地获取这种清洁能源，是制约氢能发展的最大问题。

浙江大学科学家的研究发现，藻类有望助力氢能源实现规模化生产。“绿藻细胞中存在一种‘氢酶’，当绿藻缺氧时‘氢酶’就会被激活，能在光合作用时产生氢气。”浙江大学求是高等研究院徐旭荣副教授联合浙大化学系唐睿康教授、上海师范大学藻类光合作用与生物能源转化实验室王为民教授展开研究，用二氧化硅包裹绿藻细胞，从而赋予了绿藻细胞独特的性能。

实验中，一个个穿上二氧化硅“外衣”的绿藻通过自组装逐渐粘合在一起形成绿藻团，直径100微米的绿藻团中，包含了约5000个绿藻。在正常光照条件下，绿藻团开始产生氢气，目前持续产氢的时间可达72小时。

“外层的绿藻隔绝内部细胞和外界空气的接触，制造出一个能够维持绿藻细胞活性的无氧条件，于是激活了‘氢酶’。目前绿藻产氢的效率大约等同于绿藻在光合作用中产生氧气的效率。”论文第一作者、浙江大学博士生熊威介绍。

“藻类的种类多、数量大，具有极大的产氢潜力。”浙江大学化学系唐睿康教授表示，生物矿化手段没有破坏藻类正常的生命过程，在工艺上更具操作性与便捷性，可以为生物能源的制备提供新的策略。相关论文于10月发表于国际知名学术期刊《德国应用化学》杂志上。