制造与铂金燃料电池一样有效的生物细胞：这是与生物技术实验室(CNRS / Aix-MarseilleUniversité)的研究人员合作，与中心研究中心Paul Pascal(CNRS /波尔多大学(UniversitédeBordeaux)和UniversitédesSystèmesThermiquesIndustriels(CNRS / Aix-MarseilleUniversité)。在制作他们的第一个原型生物细胞后三年，研究人员刚刚达到了一个新的里程碑，并提高了其性能和稳定性。从长远来看，这种生物纤维可以提供燃料电池的替代品，这种燃料电池需要稀有且昂贵的金属，如铂金。他们的工作于2017年8月17日在能源与环境科学杂志上发表。
燃料电池通过氢燃烧将化学能转化为电能。虽然它被认为是一种清洁技术 - 因为它不会排放温室气体 - 但燃料电池确实使用昂贵的稀有金属催化剂1，如铂，来氧化氢气和减少氧气。近年来，生物催化剂，具有显着特性的酶的鉴定，使该领域的研究重新焕发活力：它们的氧，特别是氢，转化活性与铂相当。直到最近，氢化酶活性被氧气抑制，因此与细胞中的使用不相容。
多年来，BioénergéntisetIngénieriedesProtéines(CNRS / Aix-MarseilleUniversité)实验室的研究人员一直致力于开发新一代生物细胞。他们用细菌酶代替了化学催化剂(铂)：在阳极2处，氢化酶(将氢转化为许多微生物的关键)，在阴极3处，用胆红素氧化酶代替。他们现在已经确定了一种在氧气存在下具有活性并且对一些铂抑制剂如一氧化碳具有抗性的氢化酶。他们与中心de Recherche Paul Pascal(CNRS /UniversitédeBordeaux)合作，探索了生物多样性，以确定能够承受25°C至80°C温度的热稳定酶。
为了将这些生物过程从实验室转移到工业发展，必须克服两个主要障碍。2014年，他们的第一个原型受到产生的低功率和缺乏酶稳定性的限制。因此，他们需要改变规模，但必须保留酶的活性并保护它们免受任何抑制剂的影响。第三个主要问题是如何降低成本，因此，他们必须尽量减少使用的酶量。所有这些问题都需要进行基础和多学科研究，旨在阐明限制生物电催化的因素。
通过逐步将两种热稳定酶结合到碳基结构中，研究人员解决了这三个问题。具有适当适应孔隙率的碳毡是酶的主体结构，并且还用作对氧还原时产生的化学物质的保护，其改变酶活性。因此，细胞可以在不损失性能的情况下运行数天。
利用这种受控的结构和酶的内在特性，研究人员首次设法量化了有效参与电流的酶的比例，证明了生物催化剂提供的电流与铂的目标结果非常相似。他们还开发了一个数值模型来确定细胞的最佳几何形状。因此，这些生物细胞似乎是传统燃料电池的替代品：生物质可用于提供燃料(氢)和催化剂(酶)，其本质上是可再生的。
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