Wiadomości branżowe

Bakterie + mikro panele słoneczne, fotosyntezę można wykonać tylko jedną beczką!

2018-09-29
Fotosynteza w naturze jest jednym ze sposobów skutecznego wykorzystania światła słonecznego. Jednak wydajność fotosyntezy w przyrodzie nie jest na ogół wysoka. Współczynnik konwersji większości roślin przetwarzających światło słoneczne na biomasę wynosi tylko 0,1% -0,2%, nawet jeśli jest to reakcja biologiczna. Mikroalgi w warunkach urządzenia wynoszą obecnie tylko 1-2%.

Dlatego naukowcy mają nadzieję wyskoczyć z perspektywy rośliny i być w stanie sztucznie wykorzystać światło słoneczne do "chaty". fotosynteza. Sztuczna fotosynteza to proces gromadzenia "ciekłego światła słonecznego". redukować dwutlenek węgla i wytwarzać wysokowartościowe chemikalia w czystych i ekologicznych procesach. Produkt zamienia światło słoneczne na płynne paliwo do przechowywania.

Jedną z metod sztucznej fotosyntezy jest łączenie bakterii z nieorganicznymi półprzewodnikami. Nanocząsteczki półprzewodnika zbierają głównie światło słoneczne, które naśladuje rolę chlorofilu w naturalnej fotosyntezie.

Na niedawnej 254. krajowej konferencji poświęconej Krajowemu Komitetowi Chemii, zespół Kelsey K. Sakimoto z Lawrence Berkeley Labs w Stanach Zjednoczonych zaproponował nowy typ miniaturowego panelu słonecznego, hybrydowego systemu bakterii. System wykorzystuje nanocząstki siarczku kadmu (CdS) do transformacji nies fotosyntetycznych bakterii Moorella thermoacetica. Powierzchnia panelu słonecznego składa się z nanocząstek siarczku kadmu, które mogą wychwytywać fotony słoneczne. Wywoływany fotoutiarczkiem kadm CdS może wytwarzać fotogenerowane pary elektron-dziura. I uczestniczył w reakcjach chemicznych w sztucznej fotosyntezie.


Figura 1 zmodyfikowany bakteryjnie bioreaktor CdS (po lewej); absorbujące światło nanokryształy (w środku) przekształcają światło słoneczne, dwutlenek węgla, wodę w użyteczne chemikalia (po prawej)

Następnie stwierdzili, że system CdS-Moorella thermocatica może wykorzystywać światło do redukcji dwutlenku węgla do kwasu octowego. Kwas octowy jest uniwersalnym związkiem chemicznym, który można stosować do wytwarzania polimerów, farmaceutyków i paliw płynnych, a 5-20% octu w kuchni składa się z kwasu octowego. Zespół Sakimoto pracuje również nad przekształcaniem dwutlenku węgla w inne paliwa chemiczne, takie jak metanol, ciekły wodór i inne paliwa płynne.

Sakimoto? powiedział: "Kiedy te małe panele słoneczne są" zainstalowane "tymi bakteriami, bakterie mogą wszystkie wykorzystywać energię słoneczną do produkcji żywności, paliwa i tworzyw sztucznych. Dlaczego więc potrzebujesz medium takiego jak panele słoneczne? Ponieważ tylko ogniwa fotowoltaiczne potrafią przekształcić całe światło słoneczne w strumień elektronów, naturalna fotosynteza po prostu przekształca je w pokarm potrzebny do wzrostu roślin.


Figura 1 zmodyfikowany bakteryjnie bioreaktor CdS (po lewej); absorbujące światło nanokryształy (w środku) przekształcają światło słoneczne, dwutlenek węgla, wodę w użyteczne chemikalia (po prawej)

Następnie stwierdzili, że system CdS-Moorella thermocatica może wykorzystywać światło do redukcji dwutlenku węgla do kwasu octowego. Kwas octowy jest uniwersalnym związkiem chemicznym, który można stosować do wytwarzania polimerów, farmaceutyków i paliw płynnych, a 5-20% octu w kuchni składa się z kwasu octowego. Zespół Sakimoto pracuje również nad przekształcaniem dwutlenku węgla w inne paliwa chemiczne, takie jak metanol, ciekły wodór i inne paliwa płynne.

Sakimoto? powiedział: "Kiedy te małe panele słoneczne są" zainstalowane "tymi bakteriami, bakterie mogą wszystkie wykorzystywać energię słoneczną do produkcji żywności, paliwa i tworzyw sztucznych. Dlaczego więc potrzebujesz medium takiego jak panele słoneczne? Ponieważ tylko ogniwa fotowoltaiczne potrafią przekształcić całe światło słoneczne w strumień elektronów, naturalna fotosynteza po prostu przekształca je w pokarm potrzebny do wzrostu roślin.