Biofuel cekap dari cahaya matahari - fiksyen atau realiti?

Ingat ungkapan "dengan melompat"? Ini adalah kira-kira kes dengan perkembangan teknologi berasaskan nanopartikel.

Kadang-kadang nampaknya para saintis mengubah asas-asas alam semesta, memaksa undang-undang fizikal asas untuk memberi jalan kepada manusia jenius. Perkembangan menarik muncul di persimpangan biologi dan fizik.

Institut Fisiologi Tanaman Akademi Sains Rusia membentangkan pembangunan yang menjanjikan pengeluaran biofuel berdasarkan kompleks nanobiomolekul yang beroperasi pada tenaga solar.

Keputusan penyelidikan sepenuhnya tersedia di journals.elsevier.com.

Keruntuhan berterusan keadaan ekologi bersama-sama dengan perkembangan pesat ekonomi memerlukan penciptaan tenaga yang murah dan selamat. Yayasan Sains Rusia memberikan geran untuk perkembangan sedemikian.

Menurut para saintis, cara yang paling berkesan untuk mendapatkan tenaga murah adalah membuat objek yang mampu menjalankan photobiosynthesis, meniru fotosintesis, dan menggunakan cahaya matahari untuk memisahkan air menjadi oksigen dan hidrogen atom. Dianggarkan bahawa kompleks evolusi oksigen tiruan akan lebih tahan terhadap faktor tekanan berbanding dengan prototaip semulajadi mereka.

Rusia bukan satu-satunya negara yang sedang membangun dalam bidang tenaga. Beberapa komuniti saintifik meneliti struktur yang menjalankan fotosintesis. Kerja-kerja akan pergi ke beberapa arah. Penggantian penuh atau separa komponen biologi dengan kompleks organometall dianggap paling menjanjikan.

Ini akan meningkatkan hasil hidrogen dengan jumlah air dan cahaya yang sama. Kesan ini menjadi mungkin dengan pengembangan spektrum radiasi solar yang digunakan. Pengubahsuaian molekul klorofil akan mencapai hasil yang diinginkan.

Menurut pengarang artikel itu, Suleiman Allahverdiyev, yang merupakan pengarang proyek, kelompok itu mengembangkan pemangkin yang diuji dalam satu siri eksperimen, yang terdiri dari senyawa logam-organik. Kompleks nanostructured telah diperkenalkan kepada polipeptida buatan yang dihasilkan dan berfungsi sebagai sebahagian daripada sampel tumbuh-tumbuhan dan bakteria.

Semua sampel dapat mempercepat penguraian air. Malah, saintis telah mencipta prototaip reaktor hidup untuk menghasilkan biofuel.

Proses yang menghasilkan hidrogen digunakan untuk masa yang lama. Pemula adalah sumber yang sama, seperti arang batu atau elektrik. Penyelidik meningkatkan sistem fotokrokrokimia menggunakan teknologi nanoteknologi. Prototaip ini didasarkan pada nanocomplexes titanium oksida, yang didop dengan nitrogen.

Struktur yang dihasilkan boleh dianggap sebagai analog komponen tumbuhan dan berfungsi oleh tenaga Matahari. Kepentingan pembangunan terletak pada ketidakmungkinan sumber tenaga dan keupayaan untuk mencipta sumber di kawasan yang tidak berpotensi di planet ini.

Semasa eksperimen, bukan hanya satu contoh kerja yang dicipta, tetapi struktur yang mampu beroperasi selama 14-15 hari. Kajian telah menunjukkan kemungkinan mengubah klorofil dengan memperoleh sifat unik - nanocomplex mampu menyerap foton tenaga rendah.

Para saintis merancang untuk terus bekerja dalam arah memperluaskan spektrum sinaran yang diserap: jauh merah, berhampiran kawasan inframerah.

Kajian ini dijalankan bersama dengan universiti Tabriz dan Azerbaijan, Universiti Teknologi Australia, Universiti Marburg. Penerapan usaha bersama telah menunjukkan peluang yang nyata untuk membuat contoh kerja dalam jangka pendek.

Mungkin tidak lama lagi, pasir Sahara atau Gobi yang tidak berkesudahan akan ditutup dengan struktur nano diubahsuai, memberikan biofuel murah.