Гибридный метод искусственного фотосинтеза производит водород и метан

Гибридный метод искусственного фотосинтеза производит водород и метан

Не удовлетворившись применением гибридного неестественного фотосинтеза, что преобразует CO2 в биотопливо и пластмассу, исследователи в Национальной лаборатории Лоренса Беркли (Berkeley Lab) утверждают, что произвели улучшенную совокупность, которая применяет солнечную энергию и воду чтобы получить водород, что, со своей стороны употребляется для производства метана, главного элемента газа, из углекислого газа.

Создание таких газов из возобновляемого ресурса может в один прекрасный день оказать помощь укрепить, либо кроме того заменить ископаемое горючее.

Несложнее говоря, процесс фотосинтеза превращает световую энергию в химическую. В растениях и некоторых видах водорослей, энергия от приобретаемого солнечного света употребляется в качестве источника энергии для синтеза несложных углеводов из углекислого газа и воды. В начальной гибридной совокупности Лаборатории Беркли оболочка из нанопроволоки, созданной из оксида и кремния титана, собирает солнечную энергию и транспортирует электроны к микробам, где они применяют эту энергию для преобразования углекислого газа в разные химические соединения.

В последней версии совокупности неестественного фотосинтеза солнечная энергия была собрана посредством аналогичной мембраны (но в этом случае фотокатоды складывались из фосфида индия и фотоаноды из диоксида титана), которая была использована для энергопитания процесса расщепления молекул воды на водород и кислород.

Водород после этого передавался комплекту микробов, каковые применяли его для преобразования углекислого газа в метан. Так, гибридная совокупность собирала световую энергию и создавала как водород, так и метан.

«Это изучение представляет собой еще один главный прорыв в ходе действенной конвертации из солнечной энергии в химическую и неестественном фотосинтезе», сообщил доктор наук Пейдонг Ян (Peidong Yang), химик факультета материаловедения Лаборатории Беркли.

«Создавая водород посредством возобновляемых источников и передавая его микробам для производства метана, так мы можем ожидать более чем 50 % эффективности при ходе конвертации электроэнергии в химическую и 10% эффективности при конвертации солнечной энергии в химическую, в случае если отечественная совокупность трудится в сочетании с современной электролизёром и солнечной панелью».

Не обращая внимания на то, что фундаментальные базы двух опытов с фотосинтезом в значительной мере похожи, в первом варианте работы для преобразования углекислого газа при помощи электричества, исследователи применяли анаэробные бактерии, Sporomusa Ovata. В последнем варианте ученые заполняли мембрану Methanosarcina barkeri, каковые являются анаэробными археями (одноклеточные микробы, не имеющие ядра, и каких-либо мембранных органелл), каковые преобразуют углекислый газ, применяя конкретно сам водород.

Так, вода преобразовывается в водород посредством реакции выделения водорода, где реакция катализируется добавлением наночастиц из сульфида никеля, каковые действенно действующий при биологически совместимых условиях.

«Применение водорода, а не электронов, в качестве энергоносителя делает процесс намного более действенным, потому, что молекулярный водород, из-за его химических связей, имеет значительно громадную плотность энергии для ее транспортировки и выгодного хранения, говорит Мишель Чанг (не меньше), доцент химии в Лаборатории Беркли, член исследовательской группы.

Не смотря на то, что это изучение есть многосторонним подходом к производству последовательности газов и веществ, это кроме этого способ, что включает применение живых организмов.

Так, даже в том случае, если чисто электрические способы производства водорода при помощи солнца повышают собственную эффективность, и делается вероятным применять солнечную энергию в сочетании с недорогими и обильными минеральными элементами, дабы создать водород, мысль производства последовательности нужных, богатых энергией газов посредством лишь солнечного света, воды, CO2 и природных микробов, имеет большой потенциал в создании по-настоящему экологически чистой и самодостаточной совокупности производства энергии в коммерческих масштабах.

по данным: newscenter.lbl.gov

First Detection of Life | Space Time


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: