Закись азота (N₂O) — один из самых стойких парниковых газов: период жизни в атмосфере составляет около 109 лет, а потенциал глобального потепления (GWP) превышает показатель CO₂ в 265–298 раз на горизонте 100 лет. До недавнего времени промышленное разложение N₂O требовало температур 630°C и выше, что делало процесс энергозатратным.
Принцип работы
Команда исследователей из Массачусетского технологического института совместно со Сколковским институтом науки и технологий модифицировала фермент нитроксид-редуктазу, встроив в его активный центр ион меди, стабилизированный пептидным каркасом. Такая конструкция позволяет катализировать реакция 2N₂O → 2N₂ + O₂ при температуре около 20–25°C.
В лабораторных испытаниях биокатализатор демонстрирует эффективность разложения 94,7% за 40 минут при концентрации N₂O, сопоставимой с выбросами промышленных установок по производству азотной кислоты.
«Мы впервые получили катализатор, который работает при комнатной температуре с такой скоростью. Это открывает путь к компактным фильтрам для заводов и даже для животноводческих комплексов», — говорит руководитель проекта.
Что дальше
Следующий этап — масштабирование технологии до пилотных промышленных образцов и проверка стабильности фермента при длительной эксплуатации. Разработчики уже ведут переговоры с профильными производителями азотных удобрений.
