แบคทีเรีย + ไมโครแผงโซลาร์เซลล์สังเคราะห์แสงทำได้แค่กระบอกเดียว!

ในการประชุมและนิทรรศการแห่งชาติของสมาคมเคมีแห่งชาติครั้งที่ 254 เมื่อเร็ว ๆ นี้ทีมงาน Kelsey K. Sakimoto จาก Lawrence Berkeley Labs ในสหรัฐอเมริกาได้เสนอแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็กชนิดใหม่ซึ่งเป็นระบบลูกผสมของแบคทีเรีย ระบบใช้อนุภาคนาโนของแคดเมียมซัลไฟด์ (CdS) เพื่อเปลี่ยนแบคทีเรียที่ไม่สังเคราะห์แสง Moorella thermoacetica พื้นผิวของแผงโซลาร์เซลล์ประกอบด้วยอนุภาคนาโนของแคดเมียมซัลไฟด์ที่สามารถจับโฟตอนจากแสงอาทิตย์ได้ แคดเมียมซัลไฟด์ Photoexcited CdS สามารถผลิตคู่อิเล็กตรอนแบบโฟโต และเคยมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีในการสังเคราะห์แสงเทียม.

ซากิโมโตะ? กล่าวว่า "เมื่อ 'ติดตั้ง' แผงโซลาร์เซลล์ขนาดเล็กเหล่านี้กับแบคทีเรียแล้วแบคทีเรียก็สามารถใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการผลิตอาหารเชื้อเพลิงและพลาสติกได้" แล้วทำไมคุณถึงต้องการสื่อเช่นแผงโซลาร์เซลล์? เนื่องจากมีเพียงเซลล์โฟโตวอลเทอิกเท่านั้นที่สามารถเปลี่ยนแสงแดดทั้งหมดให้เป็นกระแสอิเล็กตรอนได้การสังเคราะห์ด้วยแสงตามธรรมชาติจึงเปลี่ยนเป็นอาหารที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของพืช

รูป丨เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ CdS ที่ดัดแปลงโดยแบคทีเรีย (ซ้าย); นาโนคริสตัลดูดซับแสง (กลาง) เปลี่ยนแสงแดดคาร์บอนไดออกไซด์น้ำเป็นสารเคมีที่มีประโยชน์ (ขวา)

จากนั้นพวกเขาระบุว่าระบบ CdS-Moorella thermocatica สามารถใช้แสงเพื่อลดคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นกรดอะซิติก กรดอะซิติกเป็นสารเคมีอเนกประสงค์ที่สามารถใช้ทำโพลีเมอร์ยาและเชื้อเพลิงเหลวและน้ำส้มสายชู 5-20% ในครัวประกอบด้วยกรดอะซิติก ทีม Sakimoto ยังทำงานเพื่อเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเชื้อเพลิงเคมีอื่น ๆ เช่นเมทานอลไฮโดรเจนเหลวและเชื้อเพลิงเหลวอื่น ๆ

ซากิโมโตะ? กล่าวว่า "เมื่อ 'ติดตั้ง' แผงโซลาร์เซลล์ขนาดเล็กเหล่านี้กับแบคทีเรียแล้วแบคทีเรียก็สามารถใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการผลิตอาหารเชื้อเพลิงและพลาสติกได้" แล้วทำไมคุณถึงต้องการสื่อเช่นแผงโซลาร์เซลล์? เนื่องจากมีเพียงเซลล์โฟโตวอลเทอิกเท่านั้นที่สามารถเปลี่ยนแสงแดดทั้งหมดให้เป็นกระแสอิเล็กตรอนได้การสังเคราะห์ด้วยแสงตามธรรมชาติจึงเปลี่ยนเป็นอาหารที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของพืช