Biologiya Fakültəsi

Yaşıl yosunlardan hidrogen istehsalının yeni kəşfləri çap olunub

15/05/2013

Uppsala Universiteti tərəfindən aparılan yeni tədqiqatın nəticələri, əvvəlki nəticələrə əsaslanaraq - gələcəkdə yaşıl yosunlardan effektiv hidrogen istehsalının mümkünlüyünə ümid verir. PNAS -jurnalında (bax istinad olunmuş məgaləyə)  nəşr olunmuş tədqiqat işi, yaşıl yosunun fəaliyyəti haqda olan fikri dəyişir - bu da yaxşı bir yenilikdir.

Bəşəriyyət qazıntı yanacağını əvəz etmək üçün yeniləşən enerji mənbələrindən yanacaq istehsalı yolunu tapmalıdır. Hal hazırda hidrogen gələcək üçün ən ümidverici yanacaqlardan biri hesab olunur,əgər hidrogen birbaşa günəş işığından istehsal oluna bilərsə, belə ki, bunun üçün yeniləşən və səmimi mühitə malik enerji mənbəyi var.

Günəş enerjisindən hidrogen istehsalının bir bioloji yolu fotosintetik mikroorqanizmlərdir.

Fotosintez suyu hidrogen (H+) və elektronlara (e-) parçalayır. Bu sonradan hidrogenaz adlanan xüsusi fermentlərdən istifadə etməklə hidrogen qazına (H2) birləşə bilər. Bu syanobakteriya və yaşıl yosunlarda baş verir və onlar fotosintezlə günəş enerjisindən istifadə etmək qabiliyyətinə və öz metobalizmi ilə hidrogen istehsal etməyə qadirdilər.

Şəkil 1. Chlomydomonas reinhardtir`nin elektron mikroskopik görünüşü.

Bu yaşıl yosun müəyyən şərtlər daxilində hidrogen istehsal edə bilər və 15 ilə yaxın tanınmış və tədqiq olunmuşdur, ancaq aşağı effektlik bir problem olmuşdur, ona görə də yosun tərəfindən sorulmuş enejinin miqdarı hidrogenə ötürülür. Günəş enerjisindən suyu elektronlara, hidrogen ionlarına və oksigenə parçalamaq üçün günəş işığından istifadə etmək qabiliyyəti olan ferment fotosistem II adlanır.

Bəzi tədqiqatlar göstərmişdir ki, fermentdəki elektronların bəziləri xüsusi şəraitdə hidrogen qazı istehsal etmək üçün istifadə olunur.Ancaq bəziləri qeyd etmişdir ki, hidrogen qazının çoxu  yaşıl yosunların metobalizmindən başqa yollarla əldə edilir.

Bu  günəş işığından hidrogenin  birbaşa istehsalı məsələsi deyil və həmin yaşıl yosun bitkilərə nisbətən enerji məhsulu kimi effektiv deyil.

Uppsala Universitetinin bir qrup tədqiqatçıları, Böyük Mühazirəçi Fikrət Məmmədov və professor Stenbjorn Stirinq hal hazirda bu barədə kəşf etmişlər, bu da yaşıl yosunlardan hidrogen istehsalı haqda ideyaları dəyişir. Tədqiqatçılar yaşıl yosun Chlamydomonas reinhardtir - in iki müxtəlif ştammında fotosistem II necə işləməsini ətraflı öyrənmişdilər. Dəqiq ölçməklə fotosistem II-nin miqdarının və fəaliyyətinin müxtəlif şəraitlərdə necə dəyişməsi göstərilir və bununla hidrogen istehsalına təsir edir, və Fotosistem II tərəfindən sorulmuş kifayət qədr enerji miqdarı əldə edilir, bu da birbaşa hidrogen istehsalına yönəlir.

Şəkil 2. Chlomydomonas reinhardtir`nin becərilmə qurğusu.

“Hidrogen istehsal edən hidrogenaz elektronların 80 faizinin Fotosistem II-in fəaliyyətinə ehtiyacı var, bu da əvvəllər güman edilən ideyalardan daha çoxdur. Bu o deməkdir ki, hidrogen istehsalının çox hissəsi birbaşa günəş enerjisindən yaranır. Bu kəşf bizə ümid verir ki, gələcəkdə yaşıl yosunu idarə etmək mümkün olacaq, belə ki, effektlik bu günkündən əhəmiyyətli dərəcədə yüksək olacaq” professor Stenbjorn Stirinq deyir.

Tədqiqatı başqa təşkilatlar  İsveç Enerji Agentliyi və İsveçrə Tədqiqat Şurası dəstəkləmişdir.

Ədəbiyyat: AlenaVolgusheva,Stenbjorn Styring and Fikret Mamedov. İncreased Photosystem II stability promotes the H2 production in  Sulfur-deprived Chlamydomonas reinhardtii. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), Early Online Edition, the week of April 15-19.

Şəkil 3. Soldan birinci b.e.d. Fikrət Məmmədov, b.e.n. Yaqut Allahverdiyeva (Turku Universiteti, Finlandiya) və b.e.n. Rüfet Ağalarov (BDU, Aparıcı elmi işçi).

Məmmədov Fikrət BDU-nun fizika fakultəsinin məzunu olub. Daha sonra biofizika ixtisası üzrə AMEA-nın Botanika İnstitutunun biofizika laboratoriyasında prof. R.Ə.Həsənovun rəhbərliyi altında b.e.n. dissertasiaysını müdafiə edib. Bir neçə qrantın (İSF, NATO və b.) iştirakçısı olub. Kontrakt əsasında İsveç Angström laboratoriyasında işləmiş və BDU-nun Dissertasiya şurasında son 20 ildə ilk dəfə olaraq ingilis dilində dokrotluq dissertasiyasını  (məsləhətçi prof. R.Ə.Həsənov) müdafiə etmişdir. Hal-hazırda İsveç Uppsala Universitetində baş mühazirəçi (senior lecturer) vəzifəsində işləyir. (http://www.fotomol.uu.se) Eyni zamanda BDU-nun Biofizika və molekulyar biologiya kafedrasının professorudur. Dissertasiyanı əks etdirən işlərin ümumi İF (impact faktoru) 100-dən artıq olmuşdur və hal – hazırda da işlərinə geniş istinadlar olunur. Qeyd etmək lazımdır ki, Fikrət Məmmədov görkəmli alim, mərhum prof. Tofiq Məmmədovun (BDU-nun Biofizika və molekulyar biologiya kafedrasının əsasını qoymuş və onun ilk müdürü olmuşdur) oğludur.

Molecular Biomimetics, Department of Chemistry-Angström Laboratory, Uppsala University, 751 20 Uppsala, Sweden;

E-mail: fikret.mamedov@kemi.uu.se

 

 

 

Bookmark and Share