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Batteri + micro pannelli solari, la fotosintesi può essere fatta con una sola canna!

2018-09-29
La fotosintesi in natura è uno dei modi per fare un uso efficace della luce solare. Tuttavia, l'efficienza della fotosintesi della natura non è generalmente elevata. Il tasso di conversione della maggior parte delle piante che convertono la luce solare in biomassa è solo dello 0,1% -0,2%, anche se si tratta di una reazione biologica. Le microalghe nelle condizioni del dispositivo sono attualmente solo dell'1-2%.

Pertanto, gli scienziati hanno sperato di saltare fuori dalla prospettiva della pianta ed essere in grado di utilizzare artificialmente la luce solare per "cottage"; fotosintesi. La fotosintesi artificiale è un processo di raccolta di "luce solare liquida"; ridurre il biossido di carbonio e produrre sostanze chimiche di alto valore attraverso processi puliti e verdi. Il prodotto converte la luce solare in combustibile liquido per la conservazione.

Uno dei metodi della fotosintesi artificiale è combinare i batteri con i semiconduttori inorganici. Le particelle di nano-semiconduttori raccolgono principalmente la luce solare, che imita il ruolo della clorofilla nella fotosintesi naturale.

Alla recente 254esima conferenza nazionale della National Chemical Society, il team Kelsey K. Sakimoto di Lawrence Berkeley Labs negli Stati Uniti ha proposto un nuovo tipo di pannello solare in miniatura, un sistema ibrido di batteri. Il sistema utilizza nanoparticelle di cadmio solfuro (CdS) per trasformare i batteri non fotosintetici Moorella thermoacetica. La superficie del pannello solare è composta da nanoparticelle di solfuro di cadmio che possono catturare i fotoni solari. Il CdS al cadmio fotoincitato può produrre coppie elettrone-lacuna fotogenerate. E usato per partecipare alle reazioni chimiche nella fotosintesi artificiale.


Figura 丨 bioreattore CdS modificato a sinistra (a sinistra); nanocristalli che assorbono la luce (al centro) convertono la luce solare, l'anidride carbonica, l'acqua in sostanze chimiche utili (a destra)

Hanno poi affermato che il sistema termocatico CdS-Moorella può utilizzare la luce per ridurre il biossido di carbonio in acido acetico. L'acido acetico è una sostanza chimica versatile che può essere utilizzata per produrre polimeri, prodotti farmaceutici e combustibili liquidi e il 5-20% dell'aceto in cucina è costituito da acido acetico. Il team di Sakimoto sta anche lavorando per convertire l'anidride carbonica in altri combustibili chimici come metanolo, idrogeno liquido e altri combustibili liquidi.

Sakimoto? Detto: & quot; una volta che questi minuscoli pannelli solari sono stati "installati" con questi batteri, tutti i batteri possono utilizzare l'energia solare per produrre cibo, carburante e plastica ". Allora, perché hai bisogno di un mezzo come i pannelli solari? Poiché solo le celle fotovoltaiche possono convertire tutta la luce solare in un flusso di elettroni, la fotosintesi naturale la trasforma semplicemente nel cibo necessario per la crescita delle piante.


Figura 丨 bioreattore CdS modificato a sinistra (a sinistra); nanocristalli che assorbono la luce (al centro) convertono la luce solare, l'anidride carbonica, l'acqua in sostanze chimiche utili (a destra)

Hanno poi affermato che il sistema termocatico CdS-Moorella può utilizzare la luce per ridurre il biossido di carbonio in acido acetico. L'acido acetico è una sostanza chimica versatile che può essere utilizzata per produrre polimeri, prodotti farmaceutici e combustibili liquidi e il 5-20% dell'aceto in cucina è costituito da acido acetico. Il team di Sakimoto sta anche lavorando per convertire l'anidride carbonica in altri combustibili chimici come metanolo, idrogeno liquido e altri combustibili liquidi.

Sakimoto? Detto: & quot; una volta che questi minuscoli pannelli solari sono stati "installati" con questi batteri, tutti i batteri possono utilizzare l'energia solare per produrre cibo, carburante e plastica ". Allora, perché hai bisogno di un mezzo come i pannelli solari? Poiché solo le celle fotovoltaiche possono convertire tutta la luce solare in un flusso di elettroni, la fotosintesi naturale la trasforma semplicemente nel cibo necessario per la crescita delle piante.