16 kwietnia, 2024

Magyar24

Polska Najnowsze wiadomości, zdjęcia, filmy i raporty specjalne z. Polska Blogi, komentarze i wiadomości archiwalne na …

Naukowcy włamują się do wczesnego etapu fotosyntezy w przełomie w dziedzinie biopaliw

Naukowcy włamują się do wczesnego etapu fotosyntezy w przełomie w dziedzinie biopaliw

W zeszłym miesiącu , Exxon Mobil (NYSE: XOM) Wyciągnąłem wtyczkę W 14-letnim projekcie biopaliw z alg, aby stać się najnowszą firmą naftową, która porzuciła to, co kiedyś uważano za paliwo przyszłości, cały pomysł nie był bezpodstawny. Algi mają pewne wyraźne zalety w porównaniu z filtrami biologicznymi, głównie dlatego, że te fotosyntetyzujące mikroorganizmy są niezwykle wydajne w przekształcaniu światła słonecznego w biomasę; posiada Wysoka zawartość tłuszczu do 80% W przypadku niektórych odmian bardziej zróżnicowanych niż np. kukurydza, popularna uprawa na biopaliwo.

Niestety, Exxon i jego grupy stowarzyszone z Big Oil stwierdziły, że bardzo trudno jest sprawić, by ekonomia biopaliw z alg była konkurencyjna w stosunku do znacznie tańszej ropy naftowej, z firmą produkującą bioprodukty na bazie alg Silana Szacuje się, że ropa naftowa musi osiągnąć poziom 500 USD za baryłkę, aby biopaliwa z alg mogły z powodzeniem konkurować.

Ale nowe odkrycie naukowców może zaoferować firmom takim jak Exxon i graczom w dziedzinie energii odnawialnej nową linię życia. Naukowcy mają „Zhakowano” wczesny etap fotosyntezy I odkrył nowe sposoby pozyskiwania energii z procesu, odkrycie, które może pomóc w wytwarzaniu czystych paliw i energii odnawialnej.

Hack fotosyntezy

Międzynarodowemu zespołowi biologów, chemików i fizyków, kierowanemu przez Uniwersytet w Cambridge, udało się zbadać fotosyntezę na poziomie molekularnym iw ultraszybkiej skali czasowej: milionowe części milionowej sekundy.

Chociaż proces, w którym rośliny przekształcają światło słoneczne i wodę w energię, jest znany ludziom od wieków, fotofizyka tego procesu, w tym zmiany atomowe i molekularne, które zachodzą, gdy światło słoneczne jest pochłaniane przez rośliny, nie jest dobrze poznana. Dużym wyzwaniem w pełnym zrozumieniu fotosyntezy jest to, że proces ten przebiega zbyt szybko, aby wiele konwencjonalnych systemów monitorowania mogło go śledzić. Aby pokonać tę barierę, zespół z Cambridge opracował technikę wykorzystującą ultraszybkie techniki spektroskopowe wykorzystujące impulsy laserowe skierowane na próbki żywych komórek w celu monitorowania szybkich zmian komórkowych.

READ  Rozwiązanie jednej z największych tajemnic kosmologii

Według autora badania, Tomi Baikie, lasery te wykonują „zdjęcia” komórek fotosyntetycznych w tempie „…Milion razy szybszy niż Twój iPhone. Elektronika (kwantowa) w świecie roślin jest dość niesamowita. Nie spodziewaliśmy się, że to się uda — ale zadziałało naprawdę, naprawdę dobrze. Oznacza to, że mamy nowe narzędzie do zrozumienia komórek.

Kluczowym odkryciem zespołu jest to, że elektrony niezbędne do fotosyntezy są wydobywane z komórek znacznie wcześniej, niż wcześniej sądzono. Zhang i jej współpracownicy próbowali zrozumieć, w jaki sposób pierścieniowe cząsteczki zwane chinonami są w stanie „kraść” elektrony z fotosyntezy. Chinony mogą łatwo przyjmować i oddawać elektrony. Naukowcy wykorzystali ultraszybką spektroskopię absorpcji przejściowej do zbadania, jak chinony zachowują się w fotosyntetycznych cyjanobakteriach w czasie rzeczywistym, podczas gdy było wiele prób „kradzieży” elektronów z fotosyntezy w czasie”.Osiągnięcie tego otworzyłoby wiele ekscytujących możliwości, w których ogniwa fotowoltaiczne i ich komponenty mogą działać jako samogenerujące i samonaprawiające się katalizatory, których nie można replikować za pomocą sztucznych systemów”. Jak dodał Zhang, dotychczasowa komplikacja polega na tym, że naukowcy nie mogli „zobaczyć”, gdzie elektronika została skradziona z wnętrza komórek.

Jeśli brzmi to trochę bizantyjsko i niekonwencjonalnie, dużym wnioskiem jest to, że to odkrycie może zmienić reguły gry z szeregiem przyszłych zastosowań, od biopaliw po rozwój bardziej wydajnych upraw, co może poprawić konkurencyjność przyszłych biopaliw. Ponadto naukowcy badają, w jaki sposób można wykorzystać fotosyntezę do rozwiązania kryzysu klimatycznego, symulując procesy fotosyntezy w celu wytworzenia czystego paliwa, na przykład ze światła słonecznego i wody.

Wystarczy kilka podstawowych hacków, aby całkowicie zmienić dziedzinę. Te przełomy wymagają czasu, ale także inwestycji w naukę podstawową i badania interdyscyplinarne. Ta praca jest tego piękną demonstracją, zmieniliśmy docelowe posty, którymi może być ta technologia,— powiedział Zhang.

READ  Na najnowszym zdjęciu Teleskop Webba wygląda bliżej domu

Alex Kimani dla Oilprice.com

Więcej najlepszych odczytów z Oilprice.com: