コルドバ大学のエネルギー・環境化学研究所（IQUEMA）とのチームは、電気化学反応促進剤としてヘモグロビンを使用し、約20～30日間機能する電池を開発した。

ヘモグロビンは体内に存在するタンパク質です赤血球そして伝える責任がある酸素肺から体のさまざまな組織へ（そしてその逆に二酸化炭素を移動させます）。それは酸素との親和性が非常に高く、生命にとって基本的なものですが、亜鉛空気電池など、酸素も重要な役割を果たす一種の電気化学デバイスの重要な要素でもあったとしたらどうでしょうか?

これは、コルドバ大学 (UCO) の物理化学 (FQM-204) グループと無機化学 (FQM-175) グループが、カルタヘナ工科大学のチームと協力して検証し、開発したいと考えていたものです。オックスフォード大学と UCO の最終学位プロジェクトは、ヘモグロビンがこのタイプのシステムでエネルギーを生成する還元と酸化 (レドックス) プロセスにとって有望な特性を備えていることを実証しました。

そこで研究チームは、概念実証プロジェクトを通じて、化学エネルギーを電気エネルギーに変換する電気化学反応にヘモグロビンを利用した初の生体適合性電池（体に無害）を開発した。

現在市場を支配している電池（リチウムイオン電池）に代わる最も持続可能な代替品の1つである空気亜鉛電池を使用すると、ヘモグロビンがそのような電池の触媒となる。

つまり、酸素還元反応（ORR）と呼ばれる電気化学反応を促進するタンパク質として使用され、空気がバッテリーに入ると、バッテリーの一部で酸素が還元されて水に変換されます。バッテリー (カソードまたは正極) から電子が放出され、バッテリーの他の部分 (アノードまたは負極) に移動し、そこで亜鉛の酸化が発生します。

UCOの研究者マヌエル・カノ・ルナ氏は、「酸素還元反応において優れた触媒となるためには、触媒が2つの特性を備えていなければなりません。酸素分子を素早く吸収し、水分子を比較的容易に形成する必要があります。そしてヘモグロビンはそれらの要件を満たしていました。」と説明しています。実際、このプロセスを通じて、チームは、0.165 ミリグラムのヘモグロビンで 20 ～ 30 日間動作するプロトタイプの生体適合性バッテリーを完成させました。

彼らが開発したバッテリーのプロトタイプは、優れた性能に加えて、他の利点も誇っています。初めに、空気亜鉛電池湿気の影響を受け、製造に不活性雰囲気を必要とする他のバッテリーとは異なり、より持続可能で、悪環境条件にも耐えることができます。

第二に、Cano Luna 氏が主張するように、「生体適合性触媒としてのヘモグロビンの使用は、このタイプのバッテリーをシステムに統合されたデバイスで使用することに関して非常に有望です。人体実際、バッテリーは血液の pH と同様の pH 7.4 で動作します。ヘモグロビンほとんどすべての哺乳動物に存在するため、動物由来のタンパク質も使用できます。

しかし、彼らが開発したバッテリーには改善の余地がある。主なものは、電気エネルギーを放電するだけの一次電池であることです。また、充電式ではありません。したがって、研究チームはすでに、水を酸素に変換してエネルギーを再充電できる別の生物学的タンパク質を見つける次の段階に進んでいます。バッテリー。さらに、電池は酸素が存在する場合にのみ機能するため、宇宙では使用できません。雑誌に掲載された研究

エネルギーと燃料、ますます多くのモバイル機器が予想され、余剰電力を蓄える機器が必要となるなど、再生可能エネルギーへの取り組みが高まっている状況において、バッテリーの新たな機能的代替品への扉が開かれます。エネルギーの形で化学エネルギー。最も重要なのは、最も一般的なことです

リチウムイオン電池今日、彼らはリチウム不足と有害廃棄物としての環境への影響に悩まされています。詳細情報: