|  | 26 июня 2016 | Энергетика

Создана технология искусственного фотосинтеза, более эффективная, нежели естественный процесс

Искусственный фотосинтез


Если вы помните из школьного курса, фотоснтез является процессом, при помощи которого растения черпают энергию и наращивают биомассу за счет поглощения лучей солнечного света. Ученые из многих стран работают над проблемой создания технологий искусственного фотоснитеза, однако все, что было создано до последнего времени, имело эффективность ниже эффективности естественного процесса. Но недавно, Даниэль Носера (Daniel Nocera) и Памела Сильвер (Pamela Silver), ученые из Гарвардского университета, создали так называемый "бионический лист", устройство искусственного фотосинтеза, которое при помощи энергии света расщепляет молекулы воды, а микроорганизмы, питающиеся полученным водородом, перерабатывают его сразу в жидкое топливо. И суммарная эффективность этой цепочки преобразований значительно превышает эффективность процесса естественного фотосинтеза.

"Нам удалось создать систему самого настоящего искусственного фотосинтеза" - рассказывает Даниэль Носера, - "Прежде ученые называли этим термином процесс расщепления воды на кислород и водород. Наш процесс идет дальше - вплоть до этапа синтеза горючих органических соединений, он более близок к естественному процессу, но намного его превосходит с точки зрения эффективности преобразования".

Новая система способна преобразовывать солнечную энергию в химическую энергию, заключенную в органических соединениях, с 10-процентной эффективностью. Следует отметить, что самые быстрорастущие растения преобразуют энергию в биомассу с эффективностью порядка 1-2 процентов. Кроме этого у ученых еще имеется достаточно пространства для маневров в строну увеличения эффективности разработанной ими системы, хотя и при нынешнем уровне ее эффективности система может использоваться в практических целях, обеспечивая положительный баланс с экономической точки зрения.

Бионический лист


"Для получения высокой эффективности мы разработали и изготовили новый тип катализатора на основе соединения фосфора и сплавов кобальта" - рассказывает Даниэль Носера, - "Такой катализатор обеспечивает смещение некоторых электрохимических потенциалов. И благодаря этому нам удалось значительно понизить напряжение, при котором процесс фотогидролиза (расщепления воды под воздействием света) начинает идти с максимальной эффективностью".

Система, созданная учеными, которая получила название "бионический лист 2.0", может быть легко адаптирована для того, чтобы вырабатывать молекулы органических углеродосодержащих соединений практически любой длины. Однако, для того, чтобы данная система стала полностью жизнеспособной, ученым потребуется найти замену сплава цинка, молибдена и никеля, который используется в катализаторных ячейках. Под воздействием этого сплава возникают молекулы озона и другие формы кислорода, которые разрушают ДНК микроорганизмов, занимающихся переработкой водорода и углекислого газа в органические соединения.





Ключевые слова:
Искусственный, Фотосинтез, Бионический, Лист, Энергия, Свет, Вода, Расщепление, Микроорганизм, Топливо, Водород

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Новая технология "искусственного листа" сделает проще и удешевит процесс ...
  • Разработана технология искусственного фотосинтеза, пригодная для производст ...
  • Компания Panasonic разработала новую высокоэффективную систему искусственно ...
  • Компания Panasonic разработала технологию высокоэффективного искусственного ...
  • Ученые добились рекордной эффективности процесса искусственного фотосинтеза ...




  • 26 июня 2016 11:05
    #1 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1018
    Ох и много же таких "листиков" нужно будет сделать, чтобы получить ощутимый эффект в глобальном плане... Хотя, конечно, технология весьма перспективна!


    --------------------
        
    27 июня 2016 00:48
    #2 Написал: Glenfiddich

    Публикаций: 0
    Комментариев: 199
    beany85, мне больше не понравилось, то что эта технология опять нас поворачивает в сторону использования горючего топлива.


    --------------------
        
    27 июня 2016 11:26
    #3 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1018
    Glenfiddich, о, да! На выхлопе горючка не есть гуд... Но это же, скажем так, побочный эффект, Гг...


    --------------------
        
    27 июня 2016 12:58
    #4 Написал: enigman

    Публикаций: 0
    Комментариев: 171
    Glenfiddich, топливо отличный способ хранения энергии, ничего лучшего по удельной энергоемкости из практически применяемых способов хранения энергии пока не придумано. С точки зрения экологии и концентрации углекислого газа в атмосфере, избегать стоит ископаемого топлива, но если топливо получено захватом атмосферного углекислого газа, то ничего страшного для экологии в таком топливе нет. К сожалению, в обсуждаемой статье нет намеков на то, откуда берется углерод для синтеза горючих углеводородов.
    И потом, получаемый таким фотосинтезом, скажем, метанол может быть использован не только в ДВС, но и в топливных ячейках.
        
    27 июня 2016 20:34
    #5 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 503
    Может, я не объективен, но меня всегда расстраивает использование живых организмов в подобных системах. Они накладывают целую кучу условий на эксплуатацию изобретения. На пример температурные рамки + время бездействия (в темноте не будет вырабатыватсья водород и бактерии умрут с голоду. Разве что они очень хорошо впадают в анабиоз при неблагоприятных условиях.
        
    27 июня 2016 20:46
    #6 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1018
    Цитата: enigman
    откуда берется углерод

    Так при фотосинтезе углерод как раз таки из воздуха и берется, СО2 расщепляется, кислород высвобождается, углерод идет на строительство биомассы - биология за 5 класс!


    --------------------
        
    28 июня 2016 20:08
    #7 Написал: enigman

    Публикаций: 0
    Комментариев: 171
    beany85, это при нормальном фотосинтезе, а я про этот искусственный. Они не пишут или я не заметил.

    А все заметил. Они водород бактериям скармливают. Хотя тоже не факт, что бактерии те поглощают именно углекислоту, а не какое-нибудь углеводородное сырье.
        
    1 июля 2016 08:39
    #8 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 503
    enigman,
    Ага, начнут каменный уголь им скармливать и вернемся к добыче этого самого невосстанавливаемого ерсурса)
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.