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利用細菌提高人工光合作用效率 終將取代石油  

2017-08-30 16:15:11|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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葉子中的葉綠素可以通過光學作用將光能轉化為化學能。 (維基百科)

葉子中的葉綠素可以通過光學作用將光能轉化為化學能。 (維基百科)

千百年來,植物的光合作用一直是地球上大多數生物賴以生存的關鍵。植物葉片中的葉綠素在吸收了太陽的光能後,能夠在植物體內通過一系列的化學反應,也就是光合作用,把二氧化碳和水變成氧氣和碳水化合物。

但是由於光合作用本身的複雜性,葉綠素對於太陽能的吸收和利用率並不高。因此,科學家們也一直在探索和尋求新的辦法,提高對光能的利用率。

近日,加州大學伯克利分校的科學家們通過對細菌的研究,發現細菌的天然防禦功能,可以把培養液中的重金屬鎘和氨基酸作用後,變成硫化金屬,並從細菌表面以納米顆粒的形式分泌出來,覆蓋在細菌表面。

這些覆蓋在細菌表面的硫化半導體就像一層「太陽能面板」,可以有效的吸收太陽能,給細菌「充電」。然後再通過細菌這個生化反應器將二氧化碳和水變成碳酸。而碳酸則是一種多用途化學物質,可以用於燃料,製藥和食品生產等多種方面。

這些覆蓋著「太陽能面板」的細菌對太陽能的利用率可以高達80%。

這項新技術不僅操作簡單,而且成本低廉。同時由於細菌在培養液裡的自我繁殖和複製,使得整個生化反應過程只產生非常少量的廢料,也非常利於環保。

加州大學伯克利分校的研究員Sakimoto表示,他們目前正在努力優化這一技術,比如尋找比硫化鎘更高效的光吸收劑,同時也在考慮能否把碳酸通過不同的細菌轉化成其它的能源物質,最終取代傳統的石油。 

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