#hydrogenase

[biology-geology-beaches-india]

The Scientific Research Notes of S. Sunkavally, Page 322.

[architecturever]

Is it possible to fly in the sky without petroleum ? Vincent Callebaut Architectures invents #HYDROGENASE A Floating Algae farm Recycling CO2 to create the Biohydrogen Airship of the future, Shanghai, South China Sea By @vincentcallebautarchitectures ▪️connect to us will connect you to "architecture" you "ever" seen from @architecturever_ ▪️subscribe us on YouTube ▪️visit us on www.architecturever.com link in bio ▪️For More Follow : @architecturever_. @greenarchitexture ▪️Credit Or Removal :( DM ) Or Gmail 📩 #architecturever_ #greenarchitexture #greenarchitecture #indianarchitecture #allofarchitecture #sketch_arq #designandlive #Design_Only #futurearchitects2050 #architecture4future #future #architecture #amazing #concept #design #contemporary #instaarchitecture #love #architektur #architect #luxury #architettura #interiordesign #instatravel #travel #architecturestudent #archistudent #archimodel #معماری https://www.instagram.com/greenarchitexture/p/BxCArJ5l7G5/?igshid=1bk2u5z6dast3

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[godintoxicated]

Hydrogenase - Vincent Callebaut

Airships that produce biofuel from seaweed. The floating organic farm is a true organic purifying station composed of 4 carbon wells in which the green seaweeds recycle our carbonated waste brought by ships. This is directly dedicated to feed organically in biohydrogen the proactive airship.

[nicolaberniniblog]

Brief Introduction to Hydrogenase Enzyme

Molecular Hydrogen Synthesis 

The word Hydrogenase identifies a class of enzymes that perform oxydation and redcution reactions on Hydrogen Molecule 

Oxydation Reaction 

$ H_2\text{aseAcceptor} $ identifies a Hydrogenase Enzyme ready to accept electrons 

Reduction Reaction 

$ H_2\text{aseDonor} $ identifies a Hydrogenase Enzyme ready to give electrons 

  Possible Applications 

This class of enzymes attract a lot of attention because of their ability to produce molecular hydrogen reducing protons that could be generate as a photosynthesis byproduct. 

Presenlty, the most common method to produce molecular hydrogen requires Platinum as a catalyzer but the abovementioned class of enzymes is interesting because of their higher efficiency in addition to the fact that the metals they're made of are Nickel and Iron that are much more earth-abundant.  

A possibile application could be found here 

Generation of hydrogen from NADPH using an [FeFe] hydrogenase

Source 

The most interesting enzymes are [NiFe]-hydrogenase and [FeFe]-hydrogenase: the former shows a higher molecular hydrogen synthesis rate wrt to the latter but it is irreversibly damaged by the reaction with molecular oxygen while the latter is only temporarly inhibited. 

The objective is thus to be able to design and synthesize a [FeFe]-hydrogenase variant O2 tolerant. 

  [FeFe]-hydrogenase analysis 

[FeFe]-hydrogenase structure 

Courtesy of Cell

$ H_{ox} $ identifies the enzyme in its oxidative state while  $ H_{red} $ identifies the enzyme in its reductive state. 

The oxidation and reduction reaction take place at the distal Iron (the one with bound to the water molecule in the hydrogenase oxidative state). 

[nicolaberniniblog]

Breve Introduzione all'Enzima Idrogenasi

Sintesi dell'Idrogeno Molecolare 

Il termine Idrogenasi identifica una Classe di Enzimi che realizza reazioni di Ossidazione e Riduzione dell’Idrogeno descritte dalle seguenti reazioni 

Ossidazione Idrogeno Molecolare

$ H_2\text{aseAcceptor} $ Indica un Enzima Idrogenasi accettore di elettroni e quindi in grado di ossidare la molecola di Idrogeno

Riduzione Protoni in Idrogeno Molecolare

$ H_2\text{aseDonor} $ Indica un Enzima Idrogenasi donatore di elettroni e quindi in grado di ridurre protoni e produrre una molecola di Idrogeno

  Importanza applicativa dell’enzima idrogenasi

Il grande interesse per questo genere di enzimi deriva dalla loro capacità di produrre Idrogeno molecolare riducendo  singoli protoni i quali si potrebbero ottenere come risultato della fotosintesi.

Il metodo attualmente più utilizzato si basa sull’impiego del Platino come catalizzatore per la reazione di riduzione protonica sopra citata, ma alcuni enzimi idrogenasi si stanno rivelando dei promettenti candidati alla sostituzione del platino per via della loro maggiore efficienza oltre al fatto che i metalli che compongono questi enzimi sono Nichel e Ferro i quali sono molto più abbondanti, sulla Terra, del Platino.

  Si veda ad esempio 

Generation of hydrogen from NADPH using an [FeFe] hydrogenase

Source 

Gli enzimi di maggiore interesse sono [NiFe]Idrogenasi e [FeFe]Idrogenasi: il [FeFe]Idrogenasi ha un rendimento nella sintesi dell'idrogeno molecolare di molto superiore rispetto al [NiFe]Idrogenasi ma viene irrimediabilmente danneggiato dalla reazione con ossigeno molecolare mentre la funzionalità del secondo è solo parzialmente inibita.

L’obiettivo sarebbe quindi riuscire ad ottenere una variante del [FeFe]Idrogenasi tollerante al O2.

Analisi del [FeFe]Idrogenasi

Struttura della [FeFe]Idrogenasi

Courtesy of Cell

Il $ H_{ox} $ rappresenta (presumibilmente) l’enzima nel suo Stato Ossidante mentre  il $ H_{red} $ rappresenta (presumibilmente) l’enzima nel suo Stato Riducente.

Le reazioni di ossidazione e riduzione avvengono probabilmente a livello del Ferro distale (quello sulla sinistra della proteina che, nel suo stato ossidante, presenta un legame con una molecola d’acqua)

[coolworkstations-blog]

Belgian architect Vincent Callebaut has designed a conceptual transport system that would involve airships powered by seaweed.

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