science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Kunstmatige fotosynthese kan helpen bij het maken van brandstoffen, kunststoffen en medicijnen

De wereldwijde industriële sector is goed voor meer dan de helft van het totale energieverbruik per jaar. Nu vinden wetenschappers een nieuw kunstmatig fotosynthetisch systeem uit dat ooit de afhankelijkheid van de industrie van energie uit fossiele brandstoffen kan verminderen door een deel van de sector van zonne-energie en bacteriën te voorzien. In het ACS-tijdschrift Nano-letters , ze beschrijven een nieuw systeem dat licht en koolstofdioxide omzet in bouwstenen voor kunststoffen, geneesmiddelen en brandstoffen - allemaal zonder elektriciteit.

Peidong Yang, Michelle C.Y. Chang, Christopher J. Chang en collega's merken op dat planten fotosynthese gebruiken om zonlicht om te zetten, water en koolstofdioxide om hun eigen brandstof te maken in de vorm van koolhydraten. wereldwijd, dit natuurlijke proces oogst 130 Terawatt aan zonne-energie. Als wetenschappers erachter zouden kunnen komen hoe ze slechts een fractie van die hoeveelheid kunnen gebruiken om brandstoffen te maken en industriële processen aan te drijven, ze zouden onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen drastisch kunnen verminderen. Dus, Yang, De teams van Michelle Chang en Christopher Chang wilden hieraan bijdragen.

De groepen ontwikkelden een stand-alone, nanodraadarray die licht opvangt en met behulp van bacteriën, zet koolstofdioxide om in acetaat. De bacteriën hebben een directe wisselwerking met lichtabsorberende materialen, waarvan de onderzoekers zeggen dat het het eerste voorbeeld is van 'microbiële foto-elektrosynthese'. Een ander soort bacterie zet het acetaat vervolgens om in chemische voorlopers die kunnen worden gebruikt om een ​​breed scala aan alledaagse producten te maken, van antibiotica tot verven.