اخبار صنعت

باکتری + پانل های خورشیدی خورشیدی، فتوسنتز می تواند تنها با یک بشکه انجام شود!

2018-09-29
فتوسنتز در طبیعت یکی از راه های استفاده موثر از نور خورشید است. با این حال، کارایی فتوسنتز طبیعت به طور کلی زیاد نیست. نرخ تبدیل اکثر گیاهان تبدیل نور خورشید به زیست توده تنها 0.1٪ -0.2٪ است، حتی اگر این واکنش بیولوژیکی باشد. Microalgae در شرایط دستگاه در حال حاضر تنها 1-2٪ است.

بنابراین، دانشمندان امیدوار بودند که از منظر گیاه پرش کنند و قادر به استفاده مصنوعی از نور خورشید به & quot؛ کلبه & quot؛ فتوسنتز فتوسنتز مصنوعی یک فرایند جمع آوری "نور خورشید مایع" است. برای کاهش دی اکسید کربن و تولید مواد شیمیایی با ارزش بالا از طریق پروسه های پاک و سبز. این محصول نور آفتاب را برای ذخیره سازی به سوخت مایع تبدیل می کند.

یکی از روش های فتوسنتز مصنوعی، ترکیب باکتری ها با نیمه هادی های معدنی است. ذرات نیمه رسانای نانو عمدتا نور خورشید را جمع آوری می کنند که نقش کلروفیل در فتوسنتز طبیعی را تقلید می کند.

تیم ملی Kelsey K. Sakimoto از آزمایشگاه Lawrence Berkeley در ایالات متحده 254th National Conference of Chemical Society National Expo در ایالات متحده پیشنهاد نوع جدیدی از پانل خورشیدی مینیاتوری، یک سیستم ترکیبی باکتری را پیشنهاد کرد. این سیستم با استفاده از نانوذرات سولفید کادمیوم (CdS) برای تبدیل باکتری های غیر فتوسنتز Moorella thermoacetica. سطح پانل خورشیدی از نانو ذرات سولفید کادمیوم تشکیل شده است که می تواند فوتون های خورشیدی را جذب کند. CdS سولفید کادمیوم عکاسی می تواند جفت الکترون سوراخ ایجاد شده تولید کند. و برای شرکت در واکنش های شیمیایی در فتوسنتز مصنوعی استفاده می شود.


شکل بیوراکتور CdS اصلاح شده باکتریایی (سمت چپ)؛ نانوبلورهای جذب نور (وسط) تبدیل نور خورشید، دی اکسید کربن، آب به مواد شیمیایی مفید (راست)

سپس آنها اعلام کردند که سیستم CdS-Moorella thermoatica می تواند از نور برای کاهش دی اکسید کربن به اسید استیک استفاده کند. اسید استیک یک ماده شیمیایی چند منظوره است که می تواند برای تولید پلیمرها، داروها و سوخت های مایع استفاده شود و 5-20٪ سرکه در آشپزخانه از اسید استیک تشکیل شده است. تیم ساکیمووت نیز برای تبدیل دی اکسید کربن به سایر سوخت های شیمیایی مانند متانول، هیدروژن مایع و سایر سوخت های مایع کار می کند.

ساکیموتو؟ گفت: "هنگامی که این پانل های خورشیدی کوچک نصب شده با این باکتری ها، باکتری ها می توانند از انرژی خورشیدی برای تولید مواد غذایی، سوخت و پلاستیک استفاده کنند." & quot؛ پس چرا شما یک رسانه مانند پانل های خورشیدی دارید؟ از آنجا که فقط سلولهای فوتوولتاییک می توانند تمام نور خورشید را به یک جریان الکترون تبدیل کنند، فتوسنتز طبیعی به سادگی آن را به مواد غذایی مورد نیاز برای رشد گیاه تبدیل می کند.


شکل بیوراکتور CdS اصلاح شده باکتریایی (سمت چپ)؛ نانوبلورهای جذب نور (وسط) تبدیل نور خورشید، دی اکسید کربن، آب به مواد شیمیایی مفید (راست)

سپس آنها اعلام کردند که سیستم CdS-Moorella thermoatica می تواند از نور برای کاهش دی اکسید کربن به اسید استیک استفاده کند. اسید استیک یک ماده شیمیایی چند منظوره است که می تواند برای تولید پلیمرها، داروها و سوخت های مایع استفاده شود و 5-20٪ سرکه در آشپزخانه از اسید استیک تشکیل شده است. تیم ساکیمووت نیز برای تبدیل دی اکسید کربن به سایر سوخت های شیمیایی مانند متانول، هیدروژن مایع و سایر سوخت های مایع کار می کند.

ساکیموتو؟ گفت: "هنگامی که این پانل های خورشیدی کوچک نصب شده با این باکتری ها، باکتری ها می توانند از انرژی خورشیدی برای تولید مواد غذایی، سوخت و پلاستیک استفاده کنند." & quot؛ پس چرا شما یک رسانه مانند پانل های خورشیدی دارید؟ از آنجا که فقط سلولهای فوتوولتاییک می توانند تمام نور خورشید را به یک جریان الکترون تبدیل کنند، فتوسنتز طبیعی به سادگی آن را به مواد غذایی مورد نیاز برای رشد گیاه تبدیل می کند.