Wiadomości branżowe

Bakterie + mikro panele słoneczne, fotosyntezę można przeprowadzić za pomocą jednej beczki!

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

Dlatego naukowcy mieli nadzieję, że wyjdą z perspektywy rośliny i będą w stanie sztucznie wykorzystać światło słoneczne do fotosyntezy „chałupniczej”. Sztuczna fotosynteza to proces zbierania „płynnego światła słonecznego” w celu redukcji dwutlenku węgla i produkcji wysokowartościowych chemikaliów poprzez czyste i ekologiczne procesy. Produkt przekształca światło słoneczne w płynne paliwo do przechowywania.

Jedną z metod sztucznej fotosyntezy jest łączenie bakterii z nieorganicznymi półprzewodnikami. Cząsteczki nano-półprzewodników zbierają głównie światło słoneczne, które naśladuje rolę chlorofilu w naturalnej fotosyntezie.

Na ostatniej 254. Krajowej Konferencji i Wystawie National Chemical Society, zespół Kelsey K. Sakimoto z Lawrence Berkeley Labs w Stanach Zjednoczonych zaproponował nowy typ miniaturowego panelu słonecznego, hybrydowego systemu bakterii. System wykorzystuje nanocząsteczki siarczku kadmu (CdS) do transformacji niefotosyntetycznych bakterii Moorella thermoacetica. Powierzchnia panelu słonecznego składa się z nanocząstek siarczku kadmu, które mogą wychwytywać fotony słoneczne. Fotowzbudzony siarczek kadmu CdS może wytwarzać pary elektronów z dziurami w fotogeneracji. I był używany do udziału w reakcjach chemicznych w sztucznej fotosyntezie.


Rysunek - bioreaktor CdS modyfikowany bakteriami (po lewej); absorbujące światło nanokryształy (w środku) przekształcają światło słoneczne, dwutlenek węgla, wodę w przydatne chemikalia (po prawej)

Następnie stwierdzili, że system CdS-Moorella thermocatica może wykorzystywać światło do redukcji dwutlenku węgla do kwasu octowego. Kwas octowy to wszechstronna substancja chemiczna, która może być używana do produkcji polimerów, farmaceutyków i paliw płynnych, a 5-20% octu w kuchni składa się z kwasu octowego. Zespół Sakimoto pracuje również nad przekształceniem dwutlenku węgla w inne paliwa chemiczne, takie jak metanol, ciekły wodór i inne paliwa ciekłe.

Sakimoto? powiedział: „Kiedy te maleńkie panele słoneczne zostaną 'zainstalowane' z tymi bakteriami, wszystkie bakterie będą mogły wykorzystywać energię słoneczną do produkcji żywności, paliwa i plastiku”. Dlaczego więc potrzebujesz medium, takiego jak panele słoneczne? Ponieważ tylko komórki fotowoltaiczne mogą przekształcić całe światło słoneczne w strumień elektronów, naturalna fotosynteza po prostu przekształca je w pożywienie potrzebne do wzrostu roślin.


Rysunek - bioreaktor CdS modyfikowany bakteriami (po lewej); absorbujące światło nanokryształy (w środku) przekształcają światło słoneczne, dwutlenek węgla, wodę w przydatne chemikalia (po prawej)

Następnie stwierdzili, że system CdS-Moorella thermocatica może wykorzystywać światło do redukcji dwutlenku węgla do kwasu octowego. Kwas octowy to wszechstronna substancja chemiczna, która może być używana do produkcji polimerów, farmaceutyków i paliw płynnych, a 5-20% octu w kuchni składa się z kwasu octowego. Zespół Sakimoto pracuje również nad przekształceniem dwutlenku węgla w inne paliwa chemiczne, takie jak metanol, ciekły wodór i inne paliwa ciekłe.

Sakimoto? powiedział: „Kiedy te maleńkie panele słoneczne zostaną 'zainstalowane' z tymi bakteriami, wszystkie bakterie będą mogły wykorzystywać energię słoneczną do produkcji żywności, paliwa i plastiku”. Dlaczego więc potrzebujesz medium, takiego jak panele słoneczne? Ponieważ tylko komórki fotowoltaiczne mogą przekształcić całe światło słoneczne w strumień elektronów, naturalna fotosynteza po prostu przekształca je w pożywienie potrzebne do wzrostu roślin.

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