To białko kojarzy się przede wszystkim z krwią, której jest składnikiem, ale dokonania hiszpańskich naukowców pokazują, że hemoglobina może mieć znacznie więcej zastosowań. O ile jednak kluczowy wpływ na przetrwanie żywych organizmów nie powinien zaskakiwać, tak rola tego składnika w funkcjonowaniu magazynów energii stanowi pewną zagadkę.
Czytaj też: Chemicy ustanowili nowy rekord. Ten półprzewodnik bije krzem pod każdym względem
O szczegółach tego nieco szalonego pomysłu jego autorzy piszą na łamach Energy & Fuels. Jak wyjaśniają, funkcjonalność hemoglobiny w kontekście wytwarzania akumulatorów wynosi około 20-30 dni. Z tego powodu można byłoby ją zastosować w projektowaniu urządzeń elektrochemicznych, w których tlen – podobnie jak w przypadku życia – także odgrywa istotną rolę. Jednym z przychodzących na myśl zastosowań są baterie cynkowo-powietrzne.
Ostatnie eksperymenty w tej sprawie pokazały, iż hemoglobina ma obiecujące właściwości, dzięki którym można byłoby ją wykorzystywać w procesie redukcji i utleniania, czemu towarzyszy powstawanie energii. Przytoczone rewelacje nie są widoczne jedynie na papierze, gdyż zostały także zaprezentowane w praktyce, dzięki biokompatybilnej baterii. Takie akumulatory mogłyby być umieszczane wewnątrz naszych ciał, gdzie wykorzystywałyby hemoglobinę w reakcji elektrochemicznej polegającej na konwersji energii chemicznej w elektryczną.
Akumulatory cynkowo-powietrzne wykorzystujące hemoglobinę mogłyby działać na przykład wraz z rozrusznikami serca
Hemoglobina w takich konstrukcjach działa jako katalizator, co oznacza, iż ułatwia zachodzenie reakcji elektrochemicznej znanej jako ORR. Gdy do środka dostanie się powietrze, zachodzi redukcja tlenu i przekształcenie go w wodę w obrębie katody. Uwolnione elektrony przechodzą wtedy do anody, gdzie następuje utlenianie cynku. Na miano wydajnego katalizatora zasługuje kandydat cechujący się szybkim tempem absorpcji tlenu oraz łatwością w tworzeniu cząsteczek wody.
Hemoglobina okazała się pasować do tych wymagań, a prototypowa bateria działała z 0,165 miligrama hemoglobiny przez 20 do 30 dni. Co istotne, te niezwykłe baterie cynkowo-powietrzne mają nad konkurencją pewną przewagę, dotyczącą odporności na niekorzystne warunki, choćby w postaci podwyższonej wilgotności. Ze względu na udział hemoglobiny, takie akumulatory mogłyby również odgrywać ważną rolę jako urządzenia pokroju rozruszników serca.
Czytaj też: Ten akumulator ładuje się w 5 minut? Wiemy, gdzie jest haczyk dla kierowców elektryków
Ze względu na to, jak powszechna u żywych organizmów jest hemoglobina, to ten składnik mógłby być bezproblemowo pozyskiwany. Zanim jednak będziemy mogli mówić o popularyzacji tej technologii, konieczne będzie uporanie się z kilkoma ograniczeniami, choćby w postaci niemożliwości ponownego naładowania baterii. Poza tym, ze względu na brak możliwości działania w środowisku beztlenowym, takie urządzenia byłyby bezużyteczne na przykład w przestrzeni kosmicznej.
