Berita Industri

Bakteria + panel solar mikro, fotosintesis boleh dilakukan dengan hanya satu barel!

2018-09-29
Fotosintesis adalah salah satu cara untuk menggunakan cahaya matahari dengan berkesan. Walau bagaimanapun, kecekapan fotosintesis alam biasanya tidak tinggi. Kadar penukaran kebanyakan tanaman menukarkan sinar matahari ke dalam biomas hanya 0.1% -0.2%, walaupun ia adalah tindak balas biologi. Microalgae di bawah syarat-syarat peranti kini hanya 1-2%.

Oleh itu, para saintis telah berharap untuk melompat keluar dari perspektif tumbuhan dan dapat menggunakan cahaya matahari secara artifisial untuk & quot; pondok & quot; fotosintesis. Fotosintesis buatan adalah proses pengumpulan & quot; cahaya matahari cair & quot; untuk mengurangkan karbon dioksida dan menghasilkan bahan kimia bernilai tinggi melalui proses bersih dan hijau. Produk ini menukar cahaya matahari menjadi bahan api cecair untuk penyimpanan.

Salah satu kaedah fotosintesis buatan ialah menggabungkan bakteria dengan semikonduktor tak organik. Partikel Nano-semikonduktor terutamanya mengumpul cahaya matahari, yang meniru peranan klorofil dalam fotosintesis semula jadi.

Pada Ekspo Persidangan Kebangsaan Persatuan Kebangsaan Kimia Kebangsaan ke-254 baru-baru ini, pasukan Kelsey K. Sakimoto dari Lawrence Berkeley Labs di Amerika Syarikat mencadangkan jenis baru panel solar kecil, sistem hibrid bakteria. Sistem ini menggunakan nanopartikel kadmium sulfida (CdS) untuk mengubah bakteria bukan fotosintetik Moorella thermoacetica. Permukaan panel solar terdiri daripada nanopartikel kadmium sulfida yang boleh menangkap foton solar. Photoexcited cadmium sulfide CdS boleh menghasilkan pasangan elektron-lubang photogenerated. Dan digunakan untuk mengambil bahagian dalam tindak balas kimia dalam fotosintesis buatan.


Rajah ä ¨ bakteria diubahsuai CdS bioreactor (kiri); nanocrystals yang menyerap cahaya (tengah) menukar cahaya matahari, karbon dioksida, air menjadi bahan kimia yang berguna (kanan)

Mereka kemudian menyatakan bahawa sistem termokatika CdS-Moorella boleh menggunakan cahaya untuk mengurangkan karbon dioksida kepada asid asetik. Asid asetik adalah bahan kimia serba boleh yang boleh digunakan untuk membuat polimer, farmaseutikal, dan bahan api cecair, dan 5-20% cuka di dapur terdiri daripada asid asetik. Pasukan Sakimoto juga berusaha untuk menukar karbon dioksida ke bahan api kimia lain seperti metanol, hidrogen cair dan bahan api cecair lain.

Sakimoto? berkata: & quot; Apabila panel solar kecil ini 'dipasang' dengan bakteria ini, bakteria semua boleh menggunakan tenaga solar untuk menghasilkan makanan, bahan api dan plastik. & quot; Jadi mengapa anda memerlukan medium seperti panel solar? Kerana hanya sel photovoltaic dapat menukarkan semua cahaya matahari ke aliran elektron, fotosintesis semulajadi hanya mengubahnya menjadi makanan yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman.


Rajah ä ¨ bakteria diubahsuai CdS bioreactor (kiri); nanocrystals yang menyerap cahaya (tengah) menukar cahaya matahari, karbon dioksida, air menjadi bahan kimia yang berguna (kanan)

Mereka kemudian menyatakan bahawa sistem termokatika CdS-Moorella boleh menggunakan cahaya untuk mengurangkan karbon dioksida kepada asid asetik. Asid asetik adalah bahan kimia serba boleh yang boleh digunakan untuk membuat polimer, farmaseutikal, dan bahan api cecair, dan 5-20% cuka di dapur terdiri daripada asid asetik. Pasukan Sakimoto juga berusaha untuk menukar karbon dioksida ke bahan api kimia lain seperti metanol, hidrogen cair dan bahan api cecair lain.

Sakimoto? berkata: & quot; Apabila panel solar kecil ini 'dipasang' dengan bakteria ini, bakteria semua boleh menggunakan tenaga solar untuk menghasilkan makanan, bahan api dan plastik. & quot; Jadi mengapa anda memerlukan medium seperti panel solar? Kerana hanya sel photovoltaic dapat menukarkan semua cahaya matahari ke aliran elektron, fotosintesis semulajadi hanya mengubahnya menjadi makanan yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman.