Навіны прамысловасці

Бактэрыі + мікра сонечныя панэлі, фотасінтэз можна зрабіць толькі адным ствалом!

2018-09-29
Фотасінтэз у прыродзе - адзін са спосабаў эфектыўна выкарыстоўваць сонечнае святло. Аднак эфектыўнасць фотасінтэзу ў прыродзе, як правіла, не высокая. Каэфіцыент канверсіі большасці раслін, якія ператвараюць сонечнае святло ў біямасу, складае ўсяго 0,1% -0,2%, нават калі гэта біялагічная рэакцыя. Мікраводарасцей ва ўмовах прылады ў цяперашні час складае ўсяго 1-2%.

Такім чынам, навукоўцы спадзяваліся выскачыць з перспектывы расліны і атрымаць магчымасць штучнага выкарыстання сонечнага святла для "катэджнага" фотасінтэзу. Штучны фотасінтэз - гэта працэс збору "вадкага сонечнага святла" для памяншэння вуглякіслага газу і атрымання каштоўных хімічных рэчываў шляхам чыстых і зялёных працэсаў. Прадукт ператварае сонечнае святло ў вадкае паліва для захоўвання.

Адзін з метадаў штучнага фотасінтэзу - спалучэнне бактэрый з неарганічнымі паўправаднікамі. Нанаправадніковыя часціцы ў асноўным збіраюць сонечнае святло, якое імітуе ролю хларафіла ў натуральным фотасінтэзе.

На нядаўняй 254-й Нацыянальнай канферэнцыі і выставе Нацыянальнага хімічнага таварыства каманда Келсі К. Сакімота з лабараторыі Лорэнса Берклі ў ЗША прапанавала новы тып мініяцюрных сонечных панэляў - гібрыдную сістэму бактэрый. Сістэма выкарыстоўвае наначасціцы сульфіду кадмію (CdS) для пераўтварэння нефотасінтэтычных бактэрый Moorella thermoacetica. Паверхня сонечнай панэлі складаецца з наначасціц сульфіду кадмію, якія могуць захопліваць сонечныя фатоны. Фотазбуджаны сульфід кадмію CdS можа ўтвараць фотагенерыраваныя электронна-дзірачныя пары. І выкарыстоўваецца для ўдзелу ў хімічных рэакцыях пры штучным фотасінтэзе.


Малюнак 丨 мадыфікаваны біярэактар ​​CdS злева (злева); нанакрышталі, якія паглынаюць святло (у сярэдзіне), ператвараюць сонечнае святло, вуглякіслы газ, ваду ў карысныя хімічныя рэчывы (справа)

Затым яны заявілі, што сістэма CdS-Moorella thermocatica можа выкарыстоўваць святло для аднаўлення вуглякіслага газу да воцатнай кіслаты. Воцатная кіслата - універсальны хімічны сродак, які можа быць выкарыстаны для атрымання палімераў, фармацэўтычных прэпаратаў і вадкага паліва, а 5-20% воцату на кухні складаецца з воцатнай кіслаты. Каманда Сакімота таксама працуе над пераўтварэннем вуглякіслага газу ў іншыя хімічныя віды паліва, такія як метанол, вадкі вадарод і іншае вадкае паліва.

Сакімота? сказаў: "Пасля таго, як гэтыя малюсенькія сонечныя панэлі будуць" усталяваны "з гэтымі бактэрыямі, усе бактэрыі могуць выкарыстоўваць сонечную энергію для вытворчасці ежы, паліва і пластыка". Дык навошта вам такая асяроддзе, як сонечныя батарэі? Паколькі толькі фотаэлементы могуць пераўтварыць усё сонечнае святло ў паток электронаў, натуральны фотасінтэз проста ператварае яго ў ежу, неабходную для росту раслін.


Малюнак 丨 мадыфікаваны біярэактар ​​CdS злева (злева); нанакрышталі, якія паглынаюць святло (у сярэдзіне), ператвараюць сонечнае святло, вуглякіслы газ, ваду ў карысныя хімічныя рэчывы (справа)

Затым яны заявілі, што сістэма CdS-Moorella thermocatica можа выкарыстоўваць святло для аднаўлення вуглякіслага газу да воцатнай кіслаты. Воцатная кіслата - універсальны хімічны сродак, які можа быць выкарыстаны для атрымання палімераў, фармацэўтычных прэпаратаў і вадкага паліва, а 5-20% воцату на кухні складаецца з воцатнай кіслаты. Каманда Сакімота таксама працуе над пераўтварэннем вуглякіслага газу ў іншыя хімічныя віды паліва, такія як метанол, вадкі вадарод і іншае вадкае паліва.

Сакімота? сказаў: "Пасля таго, як гэтыя малюсенькія сонечныя панэлі будуць" усталяваны "з гэтымі бактэрыямі, усе бактэрыі могуць выкарыстоўваць сонечную энергію для вытворчасці ежы, паліва і пластыка". Дык навошта вам такая асяроддзе, як сонечныя батарэі? Паколькі толькі фотаэлементы могуць пераўтварыць усё сонечнае святло ў паток электронаў, натуральны фотасінтэз проста ператварае яго ў ежу, неабходную для росту раслін.