Oamenii de știință de la Universitatea Stanford din California și Universitatea Yensei din Seul (Coreea de Sud) au reușit să obțină un curent electric din celulele algelor. Celulele produc energie electrică în timpul fotosintezei - un proces prin care plantele convertesc lumina soarelui în energie chimică. Oamenii de stiinta au spus ca acest lucru poate fi considerat primul pas catre un proces ecologic de creare a bioelectricitatii care nu va polua mediul inconjurator cu dioxid de carbon, raporteaza GlobalScience.ru.
Cercetatorii au dezvoltat nanoelectrozi unic ultra-ascutiti din aur si concepute special pentru inserarea in celula. Acestea sunt inserate cu usurinta prin membrana, care protejeaza celula, in timp ce celula ramane in viata. Electrodul colectează electroni generați în celula fotosintetică prin lumină, generând un curent electric mic.
"Proiectul nostru este încă în stadiul dezvoltării științifice", a spus Ryu. "Am lucrat cu celule singulare pentru a demonstra posibilitatea fundamentală de a obține electroni în acest fel".
Plantele utilizează fotosinteza pentru a obține energia luminii în energia chimică stocată sub formă de zaharuri, pe care o folosesc ca hrană. Acest proces are loc în cloroplaste, centrale celulare care produc zaharuri și conferă frunzelor și algelor o culoare verde. În cloroplaste, apa este împărțită în oxigen, protoni și electroni. Lumina soarelui pătrunde în cronoplaste și transferă electronii la un nivel de energie mai ridicat, după care sunt capturați de proteine. Electronii se deplasează de-a lungul proteinelor care capturează din ce în ce mai mult energia electronilor pentru sinteza zaharurilor, până când se consumă toată energia electronilor.
În acest experiment, oamenii de știință au interceptat electronii într-un moment în care erau la cel mai înalt nivel de energie. Au pus electrozi de aur în cronoplaste de celule algre și au pompat electroni de acolo, generând un mic curent electric.
Ca rezultat, oamenii de stiinta au reusit sa extraga energia electrica intr-un mod sigur din punct de vedere al mediului, fara a emite dioxid de carbon in atmosfera. Singurele produse secundare ale fotosintezei au fost protonii și oxigenul.
"Această metodă de generare a energiei poate deveni cea mai curată sursă de energie", a spus Ryu. "Dar întrebarea principală este că va fi viabil din punct de vedere economic?"
Ryu a spus că dintr-o celulă au reușit până acum să obțină doar un singur picomampere. Acest lucru este atat de slab, incat, pentru a obtine aceeasi cantitate de energie ca cea stocata intr-o baterie deget, ar fi nevoie de o ora pentru a strange energia dintr-un miliard de celule fotosintetice. În plus, celulele mor într-o oră. Potrivit lui Ryu, ei pot muri din cauza scurgeri mici de la membrana de la locul unde electrodul intră în celulă sau din cauza pierderii de energie necesară proceselor normale de viață. El a spus că următorul pas ar fi modernizarea dispozitivului electrod, cu scopul de a prelungi viața celulară.
Metoda de extragere a electronilor din celulele vii este mai eficientă decât arderea biocombustibililor, deoarece biocarburantul conține numai 3-6% din energia solară disponibilă, a spus omul de știință. Procesul dezvoltat de el nu are nevoie să mențină combustia, care consumă o parte din energia stocată. Eficiența de extracție a electronilor în acest studiu a ajuns la 20%. Potrivit lui Ryu, eficiența poate atinge teoretic 100%. (Panourile fotovoltaice funcționează cu o eficiență de 20-40%).
În viitor, cercetătorii intenționează să utilizeze celulele de plante cu cronoplaste mai mari, ceea ce va spori zona de recoltare a electronilor. Aceasta va crește electrodul și va obține mai multă energie electrică. Cu celule mai tenace și o capacitate crescută de colectare a electrodului, va fi posibil ca procesul să devină mai ambițios.
Trimiteți-le prietenilor: