Artificial, el sistema superó natural de la hoja de cálculo de la eficiencia de la fotosíntesis Bashny.Net

Investigadores de la universidad de harvard han creado бионическую un sistema que convierte y almacena la energía solar en química de la forma, utilizando el híbrido mecanismo de materiales inorgánicos y de microorganismos vivos. Este esquema de ayuda a resolver dos problemas:

1) la conservación de la energía solar, que se produce en exceso en las horas de luz y que carece de la noche;

2) la eliminación de exceso de CO2 de la atmósfera.

Una nueva invención supera en eficiencia a todos los similares de desarrollo, e incluso supera a la fotosíntesis en la naturaleza natural. Científica en el artículo publicado el 3 de junio en la revista Science.

"Creo que es realmente muy emocionante el estudio, comentó el trabajo de los colegas johannes Лишнер (Johannes Lischner) del Imperial college de londres. — La conversión de luz solar en química de un combustible con alto rendimiento, algo como un cáliz del santo grial de la energía renovable".

Biónica tras amputación elegida, el sistema constituye un banco con dos electrodos, el agua y colonizado por la bacteria Ralstonia eutropha. De corriente eléctrica pasa a través de los electrodos y descompone las moléculas de agua, liberando gas de hidrógeno.



Obtenido de hidrógeno ya se puede usar como combustible, pero los científicos han decidido complicar el sistema para hacerlo más eficaz. En la siguiente etapa en el asunto entran de la bacteria Ralstonia eutropha, que se alimentan de hidrógeno y CO2 de la atmósfera. Gracias a estos nutrientes colonia de bacterias activamente aumenta de tamaño. Entre los productos de la actividad vital de los microorganismos útiles productos químicos. Los científicos han experimentado con los mods y sacado de las bacterias productoras de los diferentes tipos de alcohol (C3 y C4+C5 en los gráficos) y precursores de plástico (PHB en los gráficos).



Los científicos ya desde hace décadas, tratando de cultivar bacterias en los electrodos, para hacerlos participar en la química de la cadena de reacciones, pero en este proceso constantemente surgían diferentes problemas que han impedido que crear realmente un sistema eficaz.

Los principales de estos problemas — la lixiviación de metales pesados de los electrodos, así como a la aparición del oxígeno en la forma activa. Ambos inhiben el proceso de la vida feliz, las bacterias saludables. Importante descubrimiento químicos de harvard, ha sido el uso de un sistema de electrólisis con el cátodo y el ánodo en la base de cobalto. Esencialmente, el cátodo y el ánodo producen un efecto sinérgico, lo que representa una самозаживляющуюся sistema. Si uno se degrada, el segundo aporta sus sustancias, y viceversa.

En opinión de especialistas independientes que no tienen relación a esta investigación, el trabajo científico es realmente revolucionario. Por primera vez en la historia, los científicos fueron capaces de combinar la química de la electrólisis con la actividad de las bacterias con alta eficiencia de conversión y de conservación de la energía. El trabajo en esta dirección iban desde la década de 1960.



Los autores del estudio han podido alcanzar una eficiencia de recuperación de CO2 de aproximadamente el 50% de la producción bacteriana de la biomasa y el líquido de alcohol. De 1 kwh de electricidad se consume 180 gramos de CO2.

Si combinar este sistema con los convencionales de las fotocélulas, la eficiencia de recuperación de CO2 será de alrededor del 10% es mayor que el natural de la fotosíntesis!

Los científicos suponen que su sistema eficaz de electrólisis con la transformación de la energía en el combustible líquido, encuentre una aplicación, en primer lugar, en los países en desarrollo, donde no hay avanzadas de infraestructura eléctrica, para distribuir y almacenar la electricidad generada por los paneles solares durante el día.

En el futuro, la tecnología se puede encontrar de aplicación muy amplio. Es muy importante que las bacterias se prestan a la ingeniería genética y son adecuados no sólo para la fabricación de alcohol, sino también de otros materiales. Todo esto se puede obtener en cantidades ilimitadas, literalmente, del aire y de la luz solar, como dijo en el podcast de brendan colón (Brendan Colón), uno de los autores del trabajo de investigación.

El sistema resuelve el problema con el almacenamiento de la electricidad generada, sino que también ayuda a extraer algún beneficio de exceso de CO2, que la humanidad se emite a la atmósfera por la quema de millones de toneladas de hidrocarburos al año. publicado

 

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Fuente: geektimes.ru/post/276910/