Одним із способів ефективного використання сонячного світла є фотосинтез у природі. Однак ефективність фотосинтезу в природі в цілому не висока. Коефіцієнт конверсії більшості рослин, які перетворюють сонячне світло в біомасу, становить лише 0,1%-0,2%, навіть якщо це біологічна реакція. Мікроводоростей в умовах приладу наразі лише 1-2%.
Тому вчені сподівалися вийти з точки зору рослини та мати можливість штучно використовувати сонячне світло для «заміського» фотосинтезу. Штучний фотосинтез — це процес збирання «рідкого сонячного світла» для зменшення вуглекислого газу та виробництва високоцінних хімічних речовин за допомогою чистих і екологічних процесів. Продукт перетворює сонячне світло в рідке паливо для зберігання.
Одним із методів штучного фотосинтезу є з'єднання бактерій з неорганічними напівпровідниками. Нанонапівпровідникові частинки в основному збирають сонячне світло, що імітує роль хлорофілу в природному фотосинтезі.
На нещодавній 254-й національній конференції Національного хімічного товариства
Рисунок 丨 біореактор CdS, модифікований бактеріями (ліворуч); світлопоглинаючі нанокристали (посередині) перетворюють сонячне світло, вуглекислий газ, воду на корисні хімікати (праворуч)
Тоді вони заявили, що система CdS-Moorella thermocatica може використовувати світло для відновлення вуглекислого газу до оцтової кислоти. Оцтова кислота — це універсальна хімічна речовина, яку можна використовувати для виготовлення полімерів, фармацевтичних препаратів і рідкого палива, і 5-20% оцту на кухні складається з оцтової кислоти. Команда Sakimoto також працює над перетворенням вуглекислого газу в інші види хімічного палива, такі як метанол, рідкий водень та інші види рідкого палива.
Сакімото? сказав: «Якщо ці крихітні сонячні батареї «встановлені» цими бактеріями, всі бактерії зможуть використовувати сонячну енергію для виробництва їжі, палива та пластику». То навіщо вам таке середовище, як сонячні панелі? Оскільки лише фотоелектричні елементи можуть перетворювати все сонячне світло на потік електронів, природний фотосинтез просто перетворює його на їжу, необхідну для росту рослин.
Рисунок 丨 біореактор CdS, модифікований бактеріями (ліворуч); світлопоглинаючі нанокристали (посередині) перетворюють сонячне світло, вуглекислий газ, воду на корисні хімікати (праворуч)
Тоді вони заявили, що система CdS-Moorella thermocatica може використовувати світло для відновлення вуглекислого газу до оцтової кислоти. Оцтова кислота — це універсальна хімічна речовина, яку можна використовувати для виготовлення полімерів, фармацевтичних препаратів і рідкого палива, і 5-20% оцту на кухні складається з оцтової кислоти. Команда Sakimoto також працює над перетворенням вуглекислого газу в інші види хімічного палива, такі як метанол, рідкий водень та інші види рідкого палива.
Сакімото? сказав: «Якщо ці крихітні сонячні батареї «встановлені» цими бактеріями, всі бактерії зможуть використовувати сонячну енергію для виробництва їжі, палива та пластику». То навіщо вам таке середовище, як сонячні панелі? Оскільки лише фотоелектричні елементи можуть перетворювати все сонячне світло на потік електронів, природний фотосинтез просто перетворює його на їжу, необхідну для росту рослин.
