"A tudósok már közel száz éve ismernek olyan algákat, melyek képesek előállítani hidrogén gázt, bár igen kis mennyiségben. A folyamat tökéletesítésére tett kísérletek ellenére nem sikerült bonyolult és költséges eljárások nélkül számottevően javítani a kihozatal hatékonyságát, egészen az UC (University of Columbia) Berkeley és NREL csoportok felfedezéséig.
A felfedezést Tasios Melis mikrobiológia professzor és társa, Liping Zhang a Kolumbia Egyetem kutatói tették az U.S. DOE Hidrogén Program támogatásával, valamint az NREL-től Dr. Michael Seibert, Dr. Maria Ghirardi és Marc Forestier együttműködésével. Az áttörést, mondta Tasios Melis, a molekuláris kapcsoló felfedezése jelentette. Ez egy olyan módszer, mely által a sejtek fotoszintetizáló berendezése szándékunk szerint kikapcsolható és a sejtek rávehetők tárolt energiájuk felhasználására, és melléktermékként hidrogén termelésére. Ezen kapcsoló aktiválása igen egyszerű. Egy létfontosságú elem, a kén hiányára vezethető vissza. A táptalajból hiányzó kén hatására a fotoszintézis leáll, mely leállítja a sejtek oxigéntermelését. Oxigén hiányában (anaerob körülmények között) a sejtek nem képesek tovább az eltárolt energia megszokott módon történő felszabadítására, „elégetésére” (a metabolizmusnak ez a módja a respiráció, v. légzés). Túlélésük érdekében a sejtek a metabolizmusnak egy alternatív útjára kényszerülnek, s ez az, amely a hidrogén fejlődésével jár. Felhasználják az eltárolt vegyületeiket, s közben hidrogént fejlesztenek! Ez az ősi stratégia feltehetően azért fejlődött ki ezekben a mikroorganizmusokban, hogy képesek legyenek életben maradni kénhiányos környezetben anaerob viszonyok között is. Az algák nem képesek örökké ebben a hidrogén termelő állapotban élni, de képesek azt jelentős időn keresztül károsodás nélkül elviselni. A kutatók először fotoszintetikus körülmények között termesztik az algákat. Ez lehetővé teszi számukra, hogy nagy mennyiségben halmozzanak fel szénhidrátokat és egyéb „üzemanyagokat”. Mikor ezen a módon elég energia került eltárolásra, az alga kultúrát „átkapcsolják” hidrogén módba. Ezt oly módon teszik, hogy a folyékony, zöldes alga szuszpenziót áttöltik egy dugóval ellátott kén-mentes tápoldatot tartalmazó üvegbe. Ezt követően megvárják, míg az algák elfogyasztják az összes oxigént.
Mintegy 24 órával később a fotoszintézis és a normál respiráció (légzés) leáll, és a hidrogén buborékok formájában megjelenik az üveg felső részében, majd összegyűlik a hosszú hidrogéngyűjtő üvegcsövekben.
Az első kísérletek után meglepődve tapasztalták, hogy a csupán nyomokban várt helyett jelentős mennyiségű hidrogén gáz fejlődött.
Mintegy négy nap után (óránkénti körülbelül 3 milliliter H2/alga liter termelés mellett) a sejtek felélték tárolt üzemanyagukat, így lehetővé kellett tenni számukra, hogy visszatérjenek a fotoszintézishez. Ezt követően két vagy három nap elteltével ismét átállíthatóak voltak hidrogén termelésére. Dr. Maria Ghirardi szerint (National Renewable Energy Laboratory (NREL) in Golden, Colorado) a sejtkultúra oda-vissza számtalanszor átállítható.
Mivel a hidrogén előállítás oxigén jelenlétében igen gyorsan leáll, a kutatók olyan oxigén-toleráns mutációk létrehozásán fáradoznak, melyek képesek lennének oxigén jelenlétében, tehát akár a fotoszintézis alatt is a hidrogén termelésére. E munka távlati célja, hogy végül kidolgozzanak egy olyan önfenntartó vízbontási folyamatot, mely költséghatékony, alkalmas a nagybani termelésre, és nem környezetszennyező.
Megjegyzés: Az Explora Kft kutatás-fejlesztési tevékenységének egyik fő területe a hidrogén előállítás alga fotobioreaktorokkal. Erről bővebben itt."
