Горючее из воздуха и воды: инженеры создали революционную систему для искусственного фотосинтеза

Схема работы чудо-системы

Учёные из национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли и Калифорнийского университета создали систему, которая превращает углекислоту в ацетаты при помощи солнечной энергии. Фактически, система имитирует работу фотосинтеза, на основе работы которого можно получать горючее, полимеры и другие химикаты. По мнению учёных, открытие совершает прорыв в биосинтезе.

«При естественном фотосинтезе листья получают энергию от солнца и перерабатывают двуокись углерода, чтобы в реакции с водой создать молекулы, формирующие их биомассу, — говорит Крис Чанг, один из авторов работы. – В нашей системе нанопровода получают энергию солнца и доставляют электроны бактериям, в результате чего двуокись углерода перерабатывается и комбинируется с водой, давая на выходе разные химические продукты».

Всё начинается в «искусственном лесу» из вытянутых наноструктур из кремния и двуокиси титана. Работает он схожим с хлорофиллом образом. При поглощении компонентов солнечного света различной частоты образуются пары электрон-дырка. Электроны поступают к бактериям Sporomusa ovata для восстановления CO², а дырки расщепляют молекулы воды и получают кислород. Дальше в дело вступают другие бактерии, E.coli, которые синтезируют заданный химикат из готовых ацетатов.



Дикие бактерии в титановом нанолесу

В таком процессе учёные уже смогли получить n-бутанол, углеводород изопрен и биоразлагаемый полимер PHB. В случае успешной реализации системы мы сможем создавать необходимые нам пластмассу и горючее, вместо того, чтобы добывать нужное для их производства сырьё из-под земли, одновременно уменьшая содержание углекислоты в атмосфере.

Источник: geektimes.ru/post/249178/