細(xì)菌型“太陽(yáng)能收集器”,成本低且具高轉(zhuǎn)化效率
該技術(shù)可以高效轉(zhuǎn)化光能,產(chǎn)物可作為燃料、藥物等多種材料的成分。
近日,加州大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家利用基因工程技術(shù)培育出一批細(xì)菌,其中的一種細(xì)菌可以高效地將光能轉(zhuǎn)化為乙酸,另一種,即其互補(bǔ)細(xì)菌,將會(huì)將乙酸轉(zhuǎn)化為多種燃料、藥物等有用的化合物。
據(jù)了解,他們培育的細(xì)菌,可以自己建造“太陽(yáng)能收集器”,該收集器可以將捕獲光能中的大約80%能量用來(lái)制造乙酸。
其中,乙酸是一種多功能化學(xué)物質(zhì),它可用作酸度調(diào)節(jié)劑、酸化劑、腌漬劑、增味劑、香料等,具有廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)實(shí)生活中,復(fù)合調(diào)味料、配制蠟、罐頭、干酪、果凍等中都存在乙酸成分。
值得注意的是,該種“太陽(yáng)能收集器”的能量轉(zhuǎn)化效率十分之高,比植物葉綠素的天然光合作用的效率要高四倍。對(duì)此,研究人員Sakimoto說(shuō):“與低效的葉綠素相比,我們已經(jīng)培養(yǎng)細(xì)菌,讓其自動(dòng)生長(zhǎng)微小的半導(dǎo)體納米晶體,并使晶體覆蓋整個(gè)整體。這些納米晶體,在能量轉(zhuǎn)化效率上,比葉綠素更高;在培育成本上,只占據(jù)太陽(yáng)能電池板的成本的一小部分。”
此外,整個(gè)過(guò)程是自我復(fù)制和再生過(guò)程,故而這項(xiàng)技術(shù)非常環(huán)保。
Sakimoto表示:“這項(xiàng)技術(shù)將生物學(xué)和可廣泛應(yīng)用到各種二氧化碳減排產(chǎn)品的能力結(jié)合起來(lái),使得其未來(lái)能夠成為石油化工等行業(yè)中的重要替代品。”
關(guān)于該技術(shù)的優(yōu)化,化學(xué)教授楊培東說(shuō):“我們是通過(guò)來(lái)自無(wú)機(jī)半導(dǎo)體(如硫化鎘)中的電子為非光合細(xì)菌提供光能,而現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室研究的重點(diǎn)是尋找比硫化鎘更好的光吸收劑。”
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