Επίσης

Αποτελεσματικά βιοκαύσιμα από το φως του ήλιου - φαντασία ή πραγματικότητα;


Θυμάστε την έκφραση "αλματωδώς"; Αυτό ισχύει περίπου για την ανάπτυξη τεχνολογιών που βασίζονται σε νανοσωματίδια.

Μερικές φορές φαίνεται ότι οι επιστήμονες αλλάζουν τα θεμέλια του σύμπαντος, αναγκάζοντας τους βασικούς νόμους της φυσικής να παραχωρήσουν στην ανθρώπινη ιδιοφυΐα. Ενδιαφέρουσες εξελίξεις εμφανίζονται στη διασταύρωση της βιολογίας και της φυσικής.

Το Ινστιτούτο Φυσιολογίας Φυτών της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών παρουσίασε μια πολλά υποσχόμενη ανάπτυξη παραγωγής βιοκαυσίμων με βάση νανοβιομοριακά σύμπλοκα που τροφοδοτούνται από την ενέργεια του Ήλιου.

Τα πλήρη αποτελέσματα της μελέτης είναι διαθέσιμα στη διεύθυνση journal.elsevier.com.

Η συνεχής επιδείνωση της οικολογικής κατάστασης σε συνδυασμό με την ταχεία ανάπτυξη της οικονομίας απαιτεί τη δημιουργία φθηνής και ασφαλούς ενέργειας. Το Ρωσικό Ίδρυμα Επιστημών παρέχει επιχορηγήσεις για τέτοιες εξελίξεις.

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, ο πιο αποτελεσματικός τρόπος για να αποκτήσετε φθηνή ενέργεια είναι να δημιουργήσετε αντικείμενα που μπορούν να πραγματοποιήσουν φωτοβιοσύνθεση, να μιμούνται φωτοσύνθεση και να χρησιμοποιούν το ηλιακό φως για να διαχωρίσουν το νερό σε οξυγόνο και ατομικό υδρογόνο. Υποτίθεται ότι τα σύμπλοκα τεχνητής εξέλιξης οξυγόνου θα είναι πολύ πιο ανθεκτικά σε παράγοντες άγχους σε σύγκριση με τα φυσικά τους πρωτότυπα.

Η Ρωσία δεν είναι η μόνη χώρα που αναπτύσσεται στον τομέα της ενέργειας. Αρκετές επιστημονικές κοινότητες διεξάγουν έρευνα σχετικά με τις δομές που πραγματοποιούν φωτοσύνθεση. Το έργο πηγαίνει σε πολλές κατευθύνσεις. Το πιο ελπιδοφόρο είναι η πλήρης ή μερική αντικατάσταση του βιολογικού συστατικού με οργανομεταλλικά σύμπλοκα.

Αυτό θα αυξήσει την απόδοση υδρογόνου με τον ίδιο όγκο νερού και κατανάλωσης φωτός. Αυτό το αποτέλεσμα καθίσταται δυνατό με την επέκταση του φάσματος της χρησιμοποιημένης ηλιακής ακτινοβολίας. Οι νανομοριακές τροποποιήσεις της χλωροφύλλης θα επιτύχουν τα επιθυμητά αποτελέσματα.

Σύμφωνα με τον συγγραφέα του άρθρου, Suleiman Allakhverdiev, ο οποίος είναι ο συγγραφέας του έργου, η ομάδα έχει αναπτύξει και δοκιμάσει καταλύτες που αποτελούνται από οργανομεταλλικά σε μια σειρά πειραμάτων. Τα νανοδομημένα σύμπλοκα εισήχθησαν σε τεχνητά δημιουργημένα πολυπεπτίδια και λειτουργούσαν ως μέρος δειγμάτων βλάστησης και βακτηρίων.

Όλα τα δείγματα είναι ικανά να επιταχύνουν την αποσύνθεση του νερού. Στην πραγματικότητα, οι επιστήμονες έχουν δημιουργήσει ένα πρωτότυπο ενός ζωντανού αντιδραστήρα για την παραγωγή βιοκαυσίμων.

Οι διαδικασίες παραγωγής υδρογόνου στην έξοδο έχουν χρησιμοποιηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα. Οι εκκινητές είναι μια κοινή πηγή όπως ο άνθρακας ή η ηλεκτρική ενέργεια. Οι ερευνητές έχουν βελτιώσει φωτοηλεκτροχημικά συστήματα χρησιμοποιώντας νανοτεχνολογία. Το πρωτότυπο βασίστηκε σε νανοσυμπλέγματα οξειδίου του τιτανίου, το οποίο είχε εμπλουτιστεί με άζωτο.

Η προκύπτουσα δομή μπορεί να θεωρηθεί ανάλογο των συστατικών του φυτού και τροφοδοτείται από την ενέργεια του Ήλιου. Η σημασία της ανάπτυξης έγκειται στην ανεξάντλητη ενέργεια του πόρου και την ικανότητα δημιουργίας πηγών σε μη κατοικημένες περιοχές του πλανήτη.

Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, δεν δημιουργήθηκε μόνο ένα δείγμα εργασίας, αλλά μια δομή που θα μπορούσε να λειτουργήσει σταθερά για 14-15 ημέρες. Μελέτες έχουν δείξει τη δυνατότητα τροποποίησης της χλωροφύλλης για τη λήψη μοναδικών ιδιοτήτων - το νανοσύμπλοκο είναι ικανό να απορροφά φωτονίων χαμηλής ενέργειας.

Οι επιστήμονες σκοπεύουν να συνεχίσουν τις εργασίες τους για την επέκταση του φάσματος της απορροφούμενης ακτινοβολίας: πολύ κόκκινο, κοντά σε υπέρυθρες περιοχές.

Η έρευνα πραγματοποιήθηκε από κοινού με τα Πανεπιστήμια Tabriz και Azerbaijan, το Αυστραλιανό Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο και το Πανεπιστήμιο του Marburg. Η εφαρμογή κοινών προσπαθειών έχει δείξει μια πραγματική ευκαιρία για τη δημιουργία δειγμάτων εργασίας στο εγγύς μέλλον.

Ίσως σύντομα οι ατελείωτες άμμοι της Σαχάρας ή του Γκόμπι θα καλυφθούν με τροποποιημένες νανοδομές, δίνοντας φθηνά βιοκαύσιμα.


Δες το βίντεο: Αντίστροφη μέτρηση στην τεχνολογία του μέλλοντος: 2022 - 4000+ (Αύγουστος 2021).