細菌型「太陽能收集器」,成本低且具高轉化效率
該技術可以高效轉化光能,產物可作為燃料、藥物等多種材料的成分。
近日,加州大學伯克利分校的科學家利用基因工程技術培育出一批細菌,其中的一種細菌可以高效地將光能轉化為乙酸,另一種,即其互補細菌,會將乙酸轉化為多種燃料、藥物等有用的化合物。
據了解,他們培育的細菌,可以自己建造「太陽能收集器」,該收集器可以將捕獲光能中的大約80%能量用來製造乙酸。
其中,乙酸是一種多功能化學物質,它可用作酸度調節劑、酸化劑、腌漬劑、增味劑、香料等,具有廣泛的應用。現實生活中,複合調味料、配製蠟、罐頭、乾酪、果凍等中都存在乙酸成分。
值得注意的是,該種「太陽能收集器」的能量轉化效率十分之高,比植物葉綠素的天然光合作用的效率要高四倍。對此,研究人員Sakimoto說:「與低效的葉綠素相比,我們已經培養細菌,讓其自動生長微小的半導體納米晶體,並使晶體覆蓋整個整體。這些納米晶體,在能量轉化效率上,比葉綠素更高;在培育成本上,只佔據太陽能電池板的成本的一小部分。」
此外,整個過程是自我複製和再生過程,故而這項技術非常環保。
Sakimoto表示:「這項技術將生物學和可廣泛應用到各種二氧化碳減排產品的能力結合起來,使得其未來能夠成為石油化工等行業中的重要替代品。」
關於該技術的優化,化學教授楊培東說:「我們是通過來自無機半導體(如硫化鎘)中的電子為非光合細菌提供光能,而現在實驗室研究的重點是尋找比硫化鎘更好的光吸收劑。」
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