节能减碳可说是当今世界趋势，许多科学家致力于研发永续生质燃料来对抗气候变迁，其中由于零排放与高储存容量，氢分子认为是最具潜力的能源载体。芬兰图尔库大学（University of Turku）透过绿藻光合作用，将太阳能转换成化学生物氢（biohydrogen）。
绿藻在行光合作用时，会藉太阳能来分解水，并释放氧气与制造生物质，绿藻同时也是高效生物催化剂，能将太阳能与二氧化碳转换成维生素、抗氧化剂、聚合物和碳水化合物。
图库尔大学 Yagut Allahverdiyeva-Rinne 分子植物生质助理教授表示，以往研究先在黑暗的脱氧环境中孵育微藻细胞，之后再将细胞置于阳光下制氢，不过高效制氢仅维持几秒而已。
过往十几年的研究中，科学家都认为由氧引起的氢化酶（hydrogenase）为绿藻无法长时间制氢的主要障碍，资深研究员 Sergey Kosourov 指出，由于藻类在光合作用过程中会不断释放氧气，并同时制造氢气，所以很难在阳光下培养并维持缺氧条件。
因此图尔库大学研究员根据藻类光合作用基础知识，打造新型制氢方法。该方法不用将绿藻置于缺乏营养环境，因此也不需要对细胞施加任何压力。研究员指出，只要透过将缺氧微藻暴露在强而短的光脉冲下（light pulses），便可显著延长制氢时间。
Kosourov 表示，暴露于脉冲下的藻类不会在培养基中累积氧气，藻类也会将水分解产生的电子引导至制氢作用而不是生物累积（biomass accumulation），这效果可持续好几天，高效制氢则可维持 8 小时。
研究显示，高效制氢的障碍不是氧气，而是细胞中两个代谢途径（metabolic pathway）在进行竞争，分别是二氧化碳固定导致的生物累积与光生氢催化而成的氢化酶。
Allahverdiyeva-Rinne 指出，这项研究为打造高效活性细胞工厂（cell factories）开辟新可能性，可用阳光、二氧化碳和水制造生物燃料和不同的化学用品。该研究也同时提供避免生物质“浪费”太阳能的方法，以及如何将这些能量直接用于制造生质产品，对于藻类光合作用基础研究与大规模生产生质燃料都很有帮助。
（本文由 EnergyTrend 授权转载；首图来源：图尔库大学）
