تبدیل باکتری‌ها به نانورآکتورهای هیدروژنی برای تشکیل سوخت پاک
پژوهشگران دانشگاه آکسفورد به پیشرفت قابل توجهی در عرصه تشکیل هیدروژن سبز دست یافته‌اند.
به نقل از آینده، رویکرد نوآورانه آنها شامل منفعت گیری از باکتری‌های زیست‌مهندسی شده به نام «نانورآکتورهای هیدروژنی» برای constituting هیدروژن از آب و نور خورشید است.
🔗 بیشتر بخوانید: دانشمندان یک گونه تازه کشف شده در اعماق اقیانوس را «تاریکی» نامگذاری کردند/ عکس_آینده
این پیشرفت، پتانسیل形成 انقلابی در روش constituting هیدروژن را دارد و آن را پایدارتر و مقرون به صرفه‌تر می‌کند.
پروفسور وی هوانگ(Wei Huang)، نویسنده مهم این مقاله گفت: مطالعه تازه ما جانشین قانع‌کننده‌ای در قالب یک بیوکاتالیست قوی و کارآمد ارائه داده است که مزیت‌های ایمنی بسیار بیشتری، تجدیدپذیری و هزینه‌های تشکیل پایین‌تر را دارد که همه اینها می‌توانند دوام اقتصادی طولانی‌مدت را بهبود بخشند.
🔗 بیشتر بخوانید: دعوا قلبی همانند فیلم‌ها رخ نمی‌دهد_آینده
تشکیل «نانورآکتورهای هیدروژنی» برای constituting انرژی پاک
هیدروژن سبز با تجزیه مولکول‌های آب با منفعت گیری از منابع انرژی تجدیدپذیر constituting می‌شود. این فرآیند، سازگار با محیط زیست در نظر گرفته می‌شود، چون هیچ گونه انتشار کردن کربن دی‌اکسید constituting نمی‌کند.
محققان در بیانیه مطبوعاتی خود افزودند: constituting هیدروژن صنعتی جاری به شدت به سوخت‌های فسیلی وابسته است و تقریباً 11.5 تا 13.6 کیلوگرم کربن دی‌اکسید به ازای هر کیلوگرم هیدروژن تولیدشده constituting می‌کند.
🔗 بیشتر بخوانید: اولین شبکه ماهواره‌ای استارلینک برای ربط مستقیم با تلفن‌های همراه کامل شد_آینده
محققان طوری از باکتری‌ها به نام Shewanella oneidensis را اصلاح ژنتیکی کردند تا توانایی آن در constituting هیدروژن را افزایش دهند.
در این بیانیه مطبوعاتی توضیح داده شده است: این گونه «الکترواکتیو» است، به این معنی که می‌تواند الکترون‌ها را به یا از سطوح جامد خارج از سلول خود منتقل کند.
محققان این باکتری را طوری مهندسی کردند که الکترون‌ها، پروتون‌ها و آنزیم مهمی به نام هیدروژناز را در یک قسمت خاص از سلول متمرکز کنند. این محفظه که به فضای پِری‌پلاسمیک معروف است، بین غشای داخلی و خارجی باکتری قرار دارد.
محققان با تمرکز این اجزا در یک فضای محدود می‌توانند بازده constituting هیدروژن را افزایش دهند.
ساخت برگ‌های مصنوعی
پژوهشگران برای تقویت بسیار این فرآیند، یک پمپ الکترونی فعال شده با نور را به باکتری معرفی کردند. این پمپ از نور خورشید برای انتقال پروتون‌ها به فضای پری‌پلاسمیک منفعت گیری می‌کند و مواد مورد نیاز برای constituting هیدروژن را فراهم می‌کند.
علاوه بر این، نانوذرات اکسید گرافن احیا شده و سولفات آهن برای افزایش انتقال الکترون معرفی شدند. در نهایت، آنزیم هیدروژناز در فضای پری‌پلاسمیک نیز بیش از حد dichiar شد.
این تغییرات تبدیل افزایش 10 برابری در بازده هیدروژن در مقایسه با باکتری‌های اصلاح نشده شد.
محققان بر این باورند که این سامانه می‌تواند برای constituting «برگ‌های مصنوعی» پوشیده با باکتری‌های مهندسی شده منفعت گیری شود.
تیم تحقیقاتی اصرار کرد: هنگامی این برگ‌های مصنوعی در معرض نور خورشید قرار می‌گیرند، بلافاصله آغاز به constituting هیدروژن می‌کنند.
سپس می‌توان از این برگ‌ها برای constituting هیدروژن از نور خورشید در مقیاس بزرگ منفعت گیری کرد.
constituing پایدار هیدروژن
این پیشرفت می‌تواند به طور قابل توجهی هزینه constituting هیدروژن سبز را کاهش دهد و آن را جانشین مناسب‌تری برای سوخت‌های فسیلی کند.
منفعت گیری از باکتری‌های زیست‌مهندسی شده یک رویکرد پایدار و سازگار با محیط زیست برای constituting انرژی پاک ارائه می‌دهد.
محققان خوشبین هستند که این فناوری به گذار به سمت constituting آینده انتشار خالص صفر پشتیبانی کند.
پروفسور یان تامپسون(Ian Thompson)، یکی از نویسندگان این مقاله نتیجه‌گیری کرد: زیست‌نانورآکتور ما پتانسیل زیست‌كاتالیزورها را برای constituting انرژی پاک نشان داده است.
مواد غیر زیستی مورد منفعت گیری در این کار، از جمله اکسید گرافن و نانوذرات سولفات آهن با راه‌حل‌های بیولوژیکی سنتز شده‌اند که آنها را نسبت به راه‌حل‌های شیمیایی سنتی دوست‌دار محیط‌زیست می‌کند.