Pramonės naujienos

Bakterijos + mikro saulės baterijos, fotosintezę galima atlikti tik su viena statine!

2018-09-29
Fotosintezė gamtoje yra vienas iš būdų efektyviai naudoti saulės šviesą. Tačiau gamtos fotosintezės efektyvumas paprastai nėra didelis. Daugumos augalų, paverčiančių saulės šviesą į biomasę, perskaičiavimo greitis yra tik 0,1–0,2%, net jei tai yra biologinė reakcija. Mikrodumbliai prietaiso sąlygomis šiuo metu yra tik 1-2%.

Todėl mokslininkai tikėjosi iššokti iš augalo perspektyvos ir sugebėti dirbtinai panaudoti saulės šviesą fotosintezei „sutalpinti“. Dirbtinė fotosintezė yra „skystos saulės šviesos“ rinkimo procesas siekiant sumažinti anglies dvideginio kiekį ir gaminant didelės vertės chemines medžiagas švariais ir žaliais procesais. Produktas paverčia saulės šviesą skystu kuru saugojimui.

Vienas iš dirbtinės fotosintezės metodų yra bakterijų sujungimas su neorganiniais puslaidininkiais. Nano-puslaidininkių dalelės daugiausia renka saulės šviesą, kuri imituoja chlorofilo vaidmenį natūralioje fotosintezėje.

Neseniai vykusioje 254-ojoje Nacionalinėje chemijos draugijos nacionalinėje konferencijoje ir parodoje Kelsey K. Sakimoto komanda iš Lawrence Berkeley laboratorijų JAV pasiūlė naujo tipo miniatiūrinę saulės bateriją - hibridinę bakterijų sistemą. Sistema naudoja kadmio sulfido (CdS) nanodaleles, kad transformuotų ne fotosintetines bakterijas Moorella thermoacetica. Saulės skydo paviršius susideda iš kadmio sulfido nanodalelių, kurios gali užfiksuoti saulės fotonus. Foto sužadintas kadmio sulfidas CdS gali sukurti fotogeneruotas elektronų-skylių poras. Ir naudojamas dirbtinės fotosintezės cheminėse reakcijose.


Paveikslėlis ¸¨ bakterijomis modifikuotas CdS bioreaktorius (kairėje); šviesą sugeriantys nanokristalai (viduryje) saulės šviesą, anglies dioksidą, vandenį paverčia naudingomis cheminėmis medžiagomis (dešinėje)

Tada jie pareiškė, kad „CdS-Moorella thermocatica“ sistema gali naudoti šviesą anglies dioksidui redukuoti iki acto rūgšties. Acto rūgštis yra universali cheminė medžiaga, iš kurios galima gaminti polimerus, farmacijos produktus ir skystąjį kurą, o 5–20% virtuvėje esančio acto sudaro acto rūgštis. „Sakimoto“ komanda taip pat stengiasi paversti anglies dioksidą kitu cheminiu kuru, pavyzdžiui, metanoliu, skystu vandeniliu ir kitu skystu kuru.

Sakimoto? „Kai„ sumontuosite “šias mažas saulės baterijas su šiomis bakterijomis, visos bakterijos gali naudoti saulės energiją maistui, kurui ir plastikui gaminti“. Taigi kodėl jums reikalinga tokia terpė kaip saulės baterijos? Kadangi tik fotoelektros elementai gali visus saulės spindulius paversti elektronų srautu, natūrali fotosintezė tiesiog paverčia jį augalams reikalingu maistu.


Paveikslėlis ¸¨ bakterijomis modifikuotas CdS bioreaktorius (kairėje); šviesą sugeriantys nanokristalai (viduryje) saulės šviesą, anglies dioksidą, vandenį paverčia naudingomis cheminėmis medžiagomis (dešinėje)

Tada jie pareiškė, kad „CdS-Moorella thermocatica“ sistema gali naudoti šviesą anglies dioksidui redukuoti iki acto rūgšties. Acto rūgštis yra universali cheminė medžiaga, iš kurios galima gaminti polimerus, farmacijos produktus ir skystąjį kurą, o 5–20% virtuvėje esančio acto sudaro acto rūgštis. „Sakimoto“ komanda taip pat stengiasi paversti anglies dioksidą kitu cheminiu kuru, pavyzdžiui, metanoliu, skystu vandeniliu ir kitu skystu kuru.

Sakimoto? „Kai„ sumontuosite “šias mažas saulės baterijas su šiomis bakterijomis, visos bakterijos gali naudoti saulės energiją maistui, kurui ir plastikui gaminti“. Taigi kodėl jums reikalinga tokia terpė kaip saulės baterijos? Kadangi tik fotoelektros elementai gali visus saulės spindulius paversti elektronų srautu, natūrali fotosintezė tiesiog paverčia jį augalams reikalingu maistu.

We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept