تیمی از محققین مؤسسات تحقیقاتی چین، سنگاپور و انگلیس، موفق به یافتن راهی برای بهبود فرآیند انتقال الکترون در سلول‌های آنزیمی زیست‌سوخت شده‌اند. همان‌طور که از نام این سلول‌ها مشخص است، نوعی از پیل‌های سوختی هستند که در آنها به‌جای استفاده از فلزات گران‌قیمت از آنزیم‌ها به عنوان کاتالیست استفاده می‌شود. با توجه به این پتانسیل کلیدی، دانشمندان همواره در پی یافتن راه‌هایی برای غلبه بر موانع توسعه و تجاری‌سازی آن‌ها هستند. انتظار می‌رود که ماحصل این تحقیقات گسترده، منجر به دسترسی به نمونه‌های به مراتب مقرون‌به‌صرفه‌تر نسبت به نمونه‌های فعلی، گردد.

بنا بر گزارش «phys»، در حال حاضر زیست‌سوخت‌ها با توجه به توان پایین تولیدی به نسبت ناکارآمد بوده و همچنین دارای عمر به نسبت کوتاهی هستند. علت عمده این ناکارآمدی‌ها، وجود مشکلاتی در اتصال آنزیم‌ها و سطوح الکترود است که در روش پیشنهادی جدید، ادعا شده که برخی از این مشکلات، به کمک ترکیب دو رویکرد بکار گرفته شده توسط تحقیقات پیشین، مرتفع شده است. اولین روش که تحت عنوان انتقال مستقیم الکترون شناخته می‌شود، شامل اتصال آنزیم به سطح الکترود بوده، به طریقی که به الکترون‌ها اجازه تونل زده شدن بین دو سطح داده شود. در رویکرد دوم نیز که تحت عنوان انتقال با واسطه الکترون شناخته می‌شود، از یک واسطه برای تسهیل انتقال الکترون‌ها بین آنزیم و الکترود استفاده می‌گردد.

بر اساس ادعای ارائه شده، ترکیب دو روش پیشنهادی محققین پیشین، منجر به تجمیع مزایای هر یک از آن‌ها می‌گردد. به این منظور از «Laccase» به‌عنوان آنزیم استفاده شده و یک سیستم انتقال که به سطح نوع خاصی از نانولوله‌های کربنی متصل شده است، طراحی نموده‌اند تا منجر به بهبود فرآیند انتقال الکترونی شود.

گفتنی است، آنزیم‌ها نوعی الکتروکاتالیست امیدوارکننده برای انتقال الکترونی در بسیاری از فرآیندهای بیولوژیک هستند. استفاده از نانولوله‌های کربنی می‌تواند ترکیبی از رویکردهای جهت‌گیری آنزیمی و واسطه مجدد را فراهم نموده و امکانات گسترده‌ای برای توسعه سلول‌های سوختی فراهم آورد.

مرجع: «phys»،