Cercetatorii au folosit fotosinteza semi-artificiala pentru a crea energie solara

$config[ads_kvadrat] not found

Lumină de la soare. TVR Moldova. Gherganov

Lumină de la soare. TVR Moldova. Gherganov

Cuprins:

Anonim

Unul dintre eforturile mult mai lungi de a dezvolta mai multă energie regenerabilă, dar și de a ajuta la atenuarea schimbărilor climatice prin eliminarea dioxidului de carbon din atmosferă este un proces numit fotosinteză artificială. După cum sugerează și numele, acest domeniu cuprinde eforturile de a face ceea ce plantele - pentru a împărți moleculele de apă în hidrogen cu hidrogen și oxigen respirabil utilizând lumina naturală a soarelui - în noi într-un mod mai eficient din punct de vedere energetic.

Dacă oamenii de știință își pot da seama cum să recreeze procesul în care plantele convertesc CO2 în încălzirea climatului în energie curată, am putea dezvolta o energie curată teoretic nelimitată, nu numai pentru oamenii de aici de pe planeta Pământ, ci și pentru cei care vor (sperăm) necesită aer curat și energie pentru a explora și dezvolta structuri viabile în spațiu. Este o ambiție care cel puțin datează din 1912 Ştiinţă dar au existat obstacole, și anume că este nevoie de utilizarea unor catalizatori scumpi, adesea poluatori.

Din fericire, un grup de cercetători de la Colegiul St. John's de la Universitatea din Cambridge afirmă că ar fi descoperit o soluție prin împărțirea cu succes a moleculelor de oxigen și hidrogen în apă folosind un amestec de procese naturale și tehnologii fabricate de om. Este un proces pe care ei îl numesc fotosinteza semi-artificială și spun că ar putea ajuta la revoluția dezvoltării energiei regenerabile. Constatările lor au fost publicate luni, Natură.

"Fotosinteza naturală poate fi considerată modelul biologic pentru conversia energiei solare în energie chimică și combustibili solizi", a explicat primul autor Katarzyna Sokó într-un e-mail către Invers. "În comparație cu fotosinteza naturală, acest nou sistem folosește mai eficient spectrul de lumină solară, oferă randamente ridicate de conversie și ocolește mai multe căi metabolice concurente, ceea ce nu se poate realiza numai folosind biologia sintetică sau știința materialelor".

Ce este fotosinteza semi-artificială?

Semi-artificial fotosinteza este un domeniu relativ nou de cercetare care încearcă să re-creeze fotosinteza folosind un amestec de biologie sintetică și știința materialelor cu un ochi pentru aplicațiile de energie regenerabilă. Studiul Cambridge sa axat pe o enzimă găsită în alge, numită Hidrogenază, care a împărțit moleculele de hidrogen și apă într-un proces care sa oprit în mod natural deoarece nu mai este necesar pentru supraviețuirea algei.

"Lucrarea noastră … oferă setul de instrumente pentru dezvoltarea viitoarelor sisteme semi-artificiale pentru conversia energiei și" re-cablare "alte căi fotosintetice", a adăugat Sokó. "De exemplu, aplicarea sistemelor semi-artificiale de tandem ar putea fi extinsă dincolo de reacția de divizare a apei pentru fotocatalizarea unei game largi de reacții, cum ar fi conversia gazelor cu efect de seră, CO2 într-un combustibil".

Pentru moment, dispozitivul este doar o dovadă a conceptului. Sokó a elaborat că este "relativ prea fragil" pentru aplicații industriale. Cea mai îndrăzneață oarecare, a spus ea, ar putea fi faptul că atât de mulți cercetători diferiți cu astfel de domenii de expertiză foarte diferite au reușit să colaboreze la rezolvarea unei astfel de probleme importante.

"A fost o provocare surprinzatoare cat de multe domenii multidisciplinare si domenii de expertiza au fost necesare pentru a dezvolta acest sistem, inclusiv stiinta materialelor, nanotehnologie, chimie anorganica, chimie sintetica si biochimie", a spus ea. "A fost nevoie de mulți ani de cercetare și colaborare pentru a obține cunoștințe suficiente".

Cercetătorii consideră că aceste inovații sunt esențiale nu doar pentru asigurarea viitorului energiei regenerabile, ci și pentru asigurarea că ambarcațiunile spațiale ale viitorului pot călători pe distanțe lungi. Înapoi în iulie, un grup internațional de oameni de știință a elaborat o lucrare despre modul de desfășurare a experimentelor cu experimente fotoelectrochimice în medii gravitaționale zero.

Scopul acestui proiect este de a căuta modalități prin care cercetătorii pot efectua experimente ca cea a echipei Cambridge, dar în spațiu.

Rapoarte suplimentare de către Sarah Sloat.

$config[ads_kvadrat] not found