Η τεχνική συνδυάζει οργανική και συνθετική τεχνολογία για να αξιοποιήσει την ενέργεια του ήλιου

Τα φυτά προφανώς έχουν πολλά να μας διδάξουν για την πράσινη ενέργεια.

Ερευνητές σε όλο τον κόσμο επενδύουν χρόνο και, καλά, ενέργεια σε μια διαδικασία γνωστή ως τεχνητή φωτοσύνθεση. Μοιάζει πολύ με το πώς ακούγεται. Οι κατασκευασμένες συσκευές λαμβάνουν εισροές όπως το ηλιακό φως, το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και απελευθερώνουν υδατάνθρακες και οξυγόνο, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως καύσιμο.

Προτεινόμενα βίντεο

Εάν είναι επιτυχής, η τεχνητή φωτοσύνθεση θα ήταν μια κερδοφόρα λύση - θα μπορούσε να παρέχει μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας και να κάνει χρήση του CO2 που δεσμεύεται από εγκαταστάσεις ορυκτών καυσίμων. Δεν είμαστε ακόμα εκεί αλλά προόδου την τελευταία δεκαετία έχει βάλει ανανεωμένο ατμό στην επιστημονική αναζήτηση μιας αποτελεσματικής τεχνικής τεχνητής φωτοσύνθεσης.

Σχετίζεται με

  • Εκμετάλλευση του σκότους: Ο αγώνας για την επίλυση του μεγαλύτερου προβλήματος της ηλιακής ενέργειας
  • Ένα γιγάντιο νέο ηλιακό αγρόκτημα στο Τέξας θα αξιοποιήσει τις ακτίνες του ήλιου για να… παρασκευάσει μπύρα;

Τώρα, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ έχουν πρωτοστατήσει σε μια παρόμοια μέθοδο για την αξιοποίηση της ενέργειας του ήλιου. Συνδυάζοντας οργανικά και συνθετικά μέρη σε μια διαδικασία που ονομάζεται «ημι-τεχνητή» φωτοσύνθεση, έχουν αναπτύξει ένα απόδειξη της ιδέας ότι μπορεί να διασπάσει το νερό σε υδρογόνο και οξυγόνο χρησιμοποιώντας τροποποιημένους φωτοσυνθετικούς μηχανισμούς από φυτά. Η ελπίδα τους είναι ότι η τεχνική μπορεί να εφαρμοστεί για να βοηθήσει στην ενίσχυση των συστημάτων ηλιακής ενέργειας. Έχουν λεπτομερώς την έρευνά τους σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Nature Energy.

«Η ημι-τεχνητή φωτοσύνθεση είναι ένα αναδυόμενο πεδίο που γεφυρώνει τη συνθετική βιολογία και την επιστήμη των υλικών για τη βιώσιμη μετατροπή και αποθήκευση ενέργειας», Katarzyna Sokół, Ph.D στο Cambridge. φοιτητής και πρώτος συγγραφέας της εργασίας, είπε στο Digital Tends. «Αυτό το νέο πεδίο συνδυάζει ευεργετικά συστατικά τεχνητών συστημάτων όπως ηλεκτρόδια, νανοϋλικά, συνθετικά βαφές και πολυμερή με βιοκαταλύτες της φύσης, όπως ένζυμα, για τη σύνθεση ηλιακών καυσίμων, όπως π.χ. υδρογόνο."

Το πρόβλημα με την απλή τεχνητή φωτοσύνθεση είναι ότι συχνά περιορίζεται από τη χρήση συνθετικών καταλυτών για τη διάσπαση υδρογόνου και οξυγόνου. Αυτά μπορεί να είναι τόσο τοξικά όσο και δαπανηρά. Στη μελέτη του Cambridge, οι ερευνητές χρησιμοποιούν οργανικά ένζυμα για να ξεπεράσουν αυτό το εμπόδιο.

Η ημι-τεχνητή φωτοσυνθετική συσκευή συνδυάζει συνθετικά μέρη που είναι εύκολο να συντονιστούν και να χειριστούν με σχετικά αποτελεσματικούς οργανικούς καταλύτες που βρίσκονται στα φυτά. Το αποτέλεσμα είναι «ένα μοντέλο συστήματος για την κατασκευή ημι-τεχνητών συσκευών φωτοσύνθεσης σχετικές με τη μετατροπή και αποθήκευση ηλιακής ενέργειας με τη μορφή καυσίμων, όπως το υδρογόνο», εξήγησε ο Sokół.

Πρόσθεσε ότι το σύστημα είναι μια απόδειξη της ιδέας και είναι πολύ εύθραυστο για τρέχουσες εφαρμογές ηλιακής τεχνολογίας μεγάλης κλίμακας. Προχωρώντας προς τα εμπρός, η ερευνητική ομάδα θα διερευνήσει εάν μπορούν να αντικαταστήσουν το εύθραυστο ένζυμο με πιο εύρωστα και σταθερά φωτοσυνθετικά κύτταρα.

Συστάσεις των συντακτών

  • Το «Μεγαλύτερο ηλιακό ρολόι στον κόσμο» θα διπλασιαστεί ως πάροχος πράσινης ενέργειας
  • Νέα τεχνολογία γεωτρήσεων θα μπορούσε να αξιοποιήσει τη γεωθερμική ενέργεια της Γης λιώνοντας μέσα από πετρώματα
  • Η Google βρήκε έναν τρόπο να χρησιμοποιεί το A.I. για την ενίσχυση της χρησιμότητας της αιολικής ενέργειας

Αναβαθμίστε τον τρόπο ζωής σαςΤο Digital Trends βοηθά τους αναγνώστες να παρακολουθούν τον γρήγορο κόσμο της τεχνολογίας με όλα τα τελευταία νέα, διασκεδαστικές κριτικές προϊόντων, διορατικά editorial και μοναδικές κρυφές ματιές.