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Micropaneles solares de bacterias, ¡la fotosíntesis se puede hacer con solo un barril!

2018-09-29
La fotosíntesis en la naturaleza es una de las formas de hacer un uso eficaz de la luz solar. Sin embargo, la eficiencia de la fotosíntesis de la naturaleza generalmente no es alta. La tasa de conversión de la mayoría de las plantas que convierten la luz solar en biomasa es solo del 0,1 % al 0,2 %, incluso si se trata de una reacción biológica. Las microalgas en las condiciones del dispositivo actualmente son solo 1-2%.

Por lo tanto, los científicos esperaban saltar fuera de la perspectiva de la planta y poder usar artificialmente la luz solar para la fotosíntesis "casera". La fotosíntesis artificial es un proceso de recolección de "luz solar líquida" para reducir el dióxido de carbono y producir sustancias químicas de alto valor a través de procesos limpios y ecológicos. El producto convierte la luz solar en combustible líquido para su almacenamiento.

Uno de los métodos de fotosíntesis artificial es combinar bacterias con semiconductores inorgánicos. Las partículas nano-semiconductoras recogen principalmente la luz solar, lo que imita el papel de la clorofila en la fotosíntesis natural.

En la reciente 254ª Conferencia Nacional de la Sociedad Nacional de Química


Figura 丨 biorreactor de CdS modificado con bacterias (izquierda); los nanocristales que absorben la luz (centro) convierten la luz solar, el dióxido de carbono y el agua en sustancias químicas útiles (derecha)

Luego afirmaron que el sistema termocatica CdS-Moorella puede usar luz para reducir el dióxido de carbono a ácido acético. El ácido acético es un químico versátil que se puede usar para fabricar polímeros, productos farmacéuticos y combustibles líquidos, y entre el 5 y el 20 % del vinagre de la cocina está compuesto de ácido acético. El equipo de Sakimoto también está trabajando para convertir el dióxido de carbono en otros combustibles químicos como metanol, hidrógeno líquido y otros combustibles líquidos.

¿Sakimoto? dijo: "Una vez que estos pequeños paneles solares se 'instalan' con estas bacterias, todas las bacterias pueden usar la energía solar para producir alimentos, combustible y plástico". Entonces, ¿por qué necesita un medio como los paneles solares? Debido a que solo las células fotovoltaicas pueden convertir toda la luz solar en una corriente de electrones, la fotosíntesis natural simplemente la transforma en el alimento necesario para el crecimiento de las plantas.


Figura 丨 biorreactor de CdS modificado con bacterias (izquierda); los nanocristales que absorben la luz (centro) convierten la luz solar, el dióxido de carbono y el agua en sustancias químicas útiles (derecha)

Luego afirmaron que el sistema termocatica CdS-Moorella puede usar luz para reducir el dióxido de carbono a ácido acético. El ácido acético es un químico versátil que se puede usar para fabricar polímeros, productos farmacéuticos y combustibles líquidos, y entre el 5 y el 20 % del vinagre de la cocina está compuesto de ácido acético. El equipo de Sakimoto también está trabajando para convertir el dióxido de carbono en otros combustibles químicos como metanol, hidrógeno líquido y otros combustibles líquidos.

¿Sakimoto? dijo: "Una vez que estos pequeños paneles solares se 'instalan' con estas bacterias, todas las bacterias pueden usar la energía solar para producir alimentos, combustible y plástico". Entonces, ¿por qué necesita un medio como los paneles solares? Debido a que solo las células fotovoltaicas pueden convertir toda la luz solar en una corriente de electrones, la fotosíntesis natural simplemente la transforma en el alimento necesario para el crecimiento de las plantas.