식물은 우리에게 녹색 에너지에 관해 많은 것을 가르쳐 주는 것 같습니다.
전 세계의 연구자들은 다음과 같은 프로세스에 시간과 에너지를 투자하고 있습니다. 인공 광합성. 소리와 많이 비슷해요. 엔지니어링 장치는 햇빛, 물, 이산화탄소(CO2)와 같은 입력을 받아 연료로 사용할 수 있는 탄수화물과 산소를 생성합니다.
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성공한다면 인공 광합성은 윈윈(win-win) 솔루션이 될 것입니다. 즉, 재생 가능한 에너지원을 제공하고 화석 연료 공장에서 격리된 CO2를 활용할 수 있습니다. 우리는 아직 거기에 없지만 지난 10년간의 발전 효율적인 인공 광합성 기술의 과학적 추구에 새로운 힘을 불어넣었습니다.
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이제 케임브리지 대학교의 연구자들은 태양 에너지를 활용하는 유사한 방법을 개척했습니다. "반인공" 광합성이라는 과정에서 유기 부품과 합성 부품을 결합함으로써 그들은 수정된 광합성 메커니즘을 사용하여 물을 수소와 산소로 분리할 수 있다는 개념 증명 식물. 그들의 희망은 이 기술이 태양 에너지 시스템을 강화하는 데 적용될 수 있다는 것입니다. 그들은 그들의 연구를 자세히 설명했다 최근 Nature Energy 저널에 발표된 논문에서.
"반인공 광합성은 지속 가능한 에너지 전환 및 저장을 위해 합성 생물학과 재료 과학을 연결하는 신흥 분야입니다."라고 케임브리지 박사인 Katarzyna Sokół은 말했습니다. 학생이자 논문의 첫 번째 저자는 Digital Tends에 말했습니다. “이 새로운 분야는 전극, 나노 물질, 합성 물질과 같은 인공 시스템의 유익한 구성 요소를 결합합니다. 염료, 효소 등 자연의 생체촉매를 함유한 폴리머, 태양에너지 합성용 수소."
간단한 인공 광합성의 문제점은 수소와 산소를 분리하기 위해 합성 촉매를 사용하는 경우가 많다는 것입니다. 이는 독성이 있고 비용이 많이 들 수 있습니다. 케임브리지 연구에서 연구자들은 이러한 장애물을 극복하기 위해 유기 효소를 사용합니다.
반인공 광합성 장치는 조정 및 조작이 쉬운 합성 부품을 식물에서 발견되는 비교적 효율적인 유기 촉매와 결합합니다. 그 결과는 "태양 에너지 변환 및 수소와 같은 연료 형태의 저장과 관련된 반인공 광합성 장치를 구축하기 위한 모델 시스템"이라고 Sokół은 설명했습니다.
그녀는 이 시스템이 개념 증명이며 현재의 대규모 태양광 기술 적용에는 너무 취약하다고 덧붙였습니다. 앞으로 연구팀은 취약한 효소를 보다 강력하고 안정적인 광합성 세포로 대체할 수 있는지 조사할 예정입니다.
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