Fabrica cuantică

Oamenii de știință au reușit să proceseze gazele nocive în materiale utile, folosind lumina și nanobioorganismele.

Oamenii de știință americani au creat „fabrici vii” pentru prelucrarea gazelor nocive în materiale utile. Dezvoltarea este un organism nanobiohybrid capabil să capteze dioxidul de carbon și azot în aer și să producă materiale plastice și combustibili din ele. Tehnologia ecologică se bazează pe activarea anumitor enzime în celulele microorganismelor care utilizează lumină.

Tehnologie ecologică

Cercetătorii de la Universitatea din Colorado din Boulder (SUA) au creat tehnologia de prelucrare a dioxidului de carbon și a azotului în aer, în materiale plastice și combustibili biodegradabili, folosind organisme nanobiohybrid controlate cu lumină (nanorogs). Acest lucru este raportat într-un articol publicat în Jurnalul American Chemical Society.

„Această inovație este o dovadă a potențialului energetic al proceselor biochimice. Vorbim despre tehnologie, cu ajutorul căreia vom putea îmbunătăți procesul de eliminare a dioxidului de carbon (din atmosferă) pentru a combate schimbările climatice și care într-o bună zi poate chiar să înlocuiască producția de materiale plastice și combustibili intensivi pe bază de carbon „, a spus autorul principal și profesorul la Universitatea din Colorado la Boulder Prashant Nagpal.

Fragmente mici de semiconductori

Lucrările la proiect au început în 2013, când Nagpal și colegii săi au început să exploreze potențialul unor puncte cuantice nanoscopice – fragmente mici de semiconductori care funcționează sub influența luminii (cum ar fi cele utilizate în televizoarele moderne). Oamenii de știință au introdus puncte cuantice în celulele microorganismelor, atașându-le la enzimele responsabile pentru prelucrarea gazelor din aer. Pentru activarea enzimelor utilizând semiconductori s-au folosit valuri de unde diferite de lungime.

Cercetătorii au introdus puncte cuantice în celulele diferitelor bacterii. Sa dovedit că chiar și o mică cantitate de lumină solară indirectă a fost suficientă pentru ca nanorgul să „trezească apetitul” pentru absorbția dioxidului de carbon. Bioreacția puternică a avut loc fără participarea surselor de energie suplimentare.

Randament

Diferitele combinații de puncte cuantice, microorganisme și lungimi de undă luminoase dau „randamente” diferite: plastic, benzină, amoniu și biodiesel. De exemplu, undele luminoase din spectrul verde determină bacteriile să consume azot și să producă amoniac, în timp ce valurile în spectrul roșu determină microbii să proceseze dioxidul de carbon în materiale plastice. Studiul a arătat, de asemenea, că nanorgi sunt o resursă bioenergie regenerabilă. Chiar și după o utilizare prelungită, se restabilește „fabricile vii” – celulele se regeneră rapid în mediul lor natural.

Oamenii de știința au descris scenariul ideal futurist pentru dezvoltarea proiectului lor. În fiecare fermă sau întreprindere ar trebui să fie un rezervor, care va primi toate emisiile de gaze. Norgi-ul situat în rezervor va procesa aerul otrăvit într-o „recoltă” utilă care poate fi colectată de pe suprafața apei și luată pentru o prelucrare ulterioară.

„Proiectul nostru va aduce beneficii societății, chiar dacă se distinge printr-o rentabilitate scăzută și se dovedește a fi incomparabil mai scump decât utilizarea produselor petroliere. Dotând doar o mică parte din rezervoarele cu „fabrici vii”, vom reduce în mod semnificativ volumul emisiilor de CO2 din orașe. Pentru punerea în aplicare a acestui plan de la oameni nu au nevoie de mult. „, a concluzionat Nagal.

Sursa : www.asc.org