Industri Nyheder

Bakterier + mikro solpaneler, fotosyntese kan gøres med kun en tønde!

2018-09-29
Fotosyntese i naturen er en af ​​måderne til effektiv udnyttelse af sollys. Imidlertid er fotosynteseseffektiviteten af ​​naturen generelt ikke høj. Omregningskursen for de fleste planter, der konverterer sollys til biomasse, er kun 0,1% -0,2%, selvom det er biologisk reaktion. Mikroalgerne under anordningens betingelser er i øjeblikket kun 1-2%.

Therefore, scientists have been hoping to jump out of the plant's perspective and be able to artificially use sunlight to "cottage" photosynthesis. Artificial photosynthesis is a process of collecting "liquid sunlight" to reduce carbon dioxide and produce high-value chemicals through clean and green processes. The product converts sunlight into liquid fuel for storage.

En af metoderne til kunstig fotosyntese er at kombinere bakterier med uorganiske halvledere. Nano-halvlederpartikler opsamler hovedsageligt sollys, som efterligner klorofylens rolle i naturlig fotosyntese.

På det seneste 254. National Chemical Society National Conference Expo foreslog Kelsey K. Sakimoto-teamet fra Lawrence Berkeley Labs i USA en ny type miniature solpanel, et hybridsystem af bakterier. Systemet anvender cadmiumsulfid (CdS) nanopartikler til at transformere ikke-fotosyntetiske bakterier Moorella thermoacetica. Solpanelets overflade består af cadmiumsulfid nanopartikler, der kan optage solfotoner. Photoexcited cadmium sulfide CdS kan producere photogenerated electron-hole par. Og plejede at deltage i kemiske reaktioner i kunstig fotosyntese.


Figur 丨 bakterielt modificeret CdS bioreaktor (venstre); lysabsorberende nanokrystaller (mellem) konvertere sollys, kuldioxid, vand til nyttige kemikalier (højre)

De anførte derefter, at CdS-Moorella thermocatica-systemet kan bruge lys til at reducere carbondioxid til eddikesyre. Eddikesyre er et alsidigt kemikalie, der kan bruges til fremstilling af polymerer, lægemidler og flydende brændstoffer, og 5-20% af eddike i køkkenet består af eddikesyre. Sakimoto-teamet arbejder også på at omdanne kuldioxid til andre kemiske brændstoffer som methanol, flydende brint og andre flydende brændstoffer.

Sakimoto? sagde: "Når disse små solpaneler er" installeret "med disse bakterier, kan bakterier alle bruge solenergi til at producere mad, brændstof og plast." Så hvorfor har du brug for et medium som solpaneler? Fordi kun fotovoltaiske celler kan konvertere alt sollys til en strøm af elektroner, forvandler den naturlige fotosyntese simpelthen det til den nødvendige mad til plantevækst.


Figur 丨 bakterielt modificeret CdS bioreaktor (venstre); lysabsorberende nanokrystaller (mellem) konvertere sollys, kuldioxid, vand til nyttige kemikalier (højre)

De anførte derefter, at CdS-Moorella thermocatica-systemet kan bruge lys til at reducere carbondioxid til eddikesyre. Eddikesyre er et alsidigt kemikalie, der kan bruges til fremstilling af polymerer, lægemidler og flydende brændstoffer, og 5-20% af eddike i køkkenet består af eddikesyre. Sakimoto-teamet arbejder også på at omdanne kuldioxid til andre kemiske brændstoffer som methanol, flydende brint og andre flydende brændstoffer.

Sakimoto? sagde: "Når disse små solpaneler er" installeret "med disse bakterier, kan bakterier alle bruge solenergi til at producere mad, brændstof og plast." Så hvorfor har du brug for et medium som solpaneler? Fordi kun fotovoltaiske celler kan konvertere alt sollys til en strøm af elektroner, forvandler den naturlige fotosyntese simpelthen det til den nødvendige mad til plantevækst.