Новости

Ученые заявили, что это можно считать первым шагом к экологически чистому процессу создания биоэлектричества, который не будет загрязнять окружающую среду углекислым газом, передает globalscience.ru.
"Насколько нам известно, мы первые, кому удалось добыть электроны из живой клетки растения", - заявил ВонХенг Рю (WonHyoung Ryu), ведущий автор статьи, опубликованной в мартовском номере Nano Letters. Рю проводил эксперименты, в сотрудничестве с профессором машиностроения Фритцом Принц (Fritz Prinz).
Команда исследователей разработала уникальные, ультра-острые наноэлектроды изготовленные из золота, спроектированные специально для ввода внутрь клетки. Они аккуратно вводят их через мембрану, которая защищает клетку, при этом клетка остается жива. Электрод собирает электроны, которые были сгенерированы в фотосинтезирующей клетке светом, генерируя небольшой электроток.
"Наш проект все еще находится на этапе научной разработки", - рассказал Рю, - "Мы работали с единичными клетками, чтобы доказать принципиальную возможность получать электроны этим способом".
Растения используют фотосинтез для конвертации энергии света в химическую энергию, которая хранится в виде сахаров, которые они используют как пищу. Этот процесс происходит в хлоропластах, клеточных электростанциях которые производят сахара и придают листьям и водорослям зеленый цвет. В хлоропластах, вода разделяется на кислород, протоны и электроны. Солнечный свет проникает в хронопласты и переводит электроны на более высокий энергетический уровень, после чего их захватывает протеин. Электроны двигаются по протеинам, которые захватывают все больше и больше энергии электронов для синтеза сахаров, пока не будет потрачена вся энергия электронов.
В этом эксперименте, ученые перехватывали электроны в тот момент, когда они находились на самом высоком энергетическом уровне. Они помещали золотые электроды в хронопласты клеток водорослей и откачивали оттуда электроны, генерируя небольшой электрический ток.
В результате, ученым удалось добыть электричество экологически безопасным способом, не выделяя в атмосферу углекислого газа. Единственными побочными продуктами фотосинтеза были протоны и кислород.
"Этот метод генерации энергии может стать самым чистым источником энергии", - сказал Рю, - "Но главный вопрос - будет ли это экономически выгодно?".
Рю рассказал, что им удалось добыть из одной клетки всего один пикоампер. Это настолько мизерная величина, что для того чтобы получить столько же энергии, сколько хранится в пальчиковой батарейке, понадобилось бы собирать энергию в течении часа с триллиона фотосинтезирующих клеток. К тому же, клетки погибают через час. По словам Рю они могут умирать из-за крошечных утечек из мембраны в месте входа электрода в клетку или из-за потери энергии, которая необходима им для нормального протекания процессов жизнедеятельности. Он заявил, что следующим шагом будет модернизация устройства электрода, с целью продления жизни клетки.
Метод добывания электронов из живых клеток эффективнее сжигания биотоплива, так как биотопливо содержит всего 3-6% доступной солнечной энергии, рассказал Рю. Разработанный им процесс не нуждается в поддержании горения, на которое тратится часть сохраненной энергии. КПД добывания электронов в этом исследовании достигало 20%. По словам Рю, КПД может теоретически достигнуть и 100%. (Фотогальванические солнечные панели работают с КПД 20-40%)
В будущем исследователи планируют использовать клетки растений с более крупными хронопластами, что увеличит площадь сбора электронов. Это позволит увеличить электрод и собирать больше электронов. С более живучими клетками и увеличенной собирающей способностью электрода, можно будет сделать процесс более масштабным. На данный момент Рю является профессором Университета Енсей (Yonsei University) в Сеуле, Южная Корея.

07:47, 29 Мая 24 МЭС Урала заменили свайные фундаменты опор на ЛЭП 500 кВ «Магистральная – Нелым» дальше..		07:44, 29 Мая 24 В Калининграде состоялся очередной раунд межведомственных консультаций России и МАГАТЭ дальше..
07:37, 29 Мая 24 «Росэнергоатом» за 5 лет направил более 210 млрд рублей на проекты в сфере образования в городах-спутниках АЭС дальше..		07:34, 29 Мая 24 Калининская АЭС поделилась опытом в области цифровизации производства с другими атомными станциями дальше..
07:30, 29 Мая 24 МЭС Юга модернизировали коммутационное оборудование на одной из крупнейших подстанций Кубани дальше..		07:25, 29 Мая 24 Студенты ПНИПУ создают робота для диагностики промышленных металлоконструкций дальше..
07:23, 29 Мая 24 «Россети Сибирь» поставили под напряжение подстанцию 110 кВ «Уткинская» дальше..		07:20, 29 Мая 24 В Невинномысске появился новый арт-объект — ТурбоСквер «Сердце Каскада» дальше..
06:15, 29 Мая 24 Московский Политех создаст летние школы для китайских студентов дальше..		06:07, 29 Мая 24 Ученые РАН исследуют популяцию балтийской кольчатой нерпы в Финском заливе дальше..
06:00, 29 Мая 24 «Россети Новосибирск» электрифицируют в Карасуке новостройки для сирот дальше..		05:56, 29 Мая 24 Дни семьи стартовали в павильоне «Роснефти» на ВДНХ дальше..
05:28, 29 Мая 24 «Якутуголь» поставил первую партию топлива в рамках Cеверного завоза дальше..		05:26, 29 Мая 24 «Газпром» обновляет генерирующие мощности теплоэлектростанций Санкт-Петербурга дальше..
05:23, 29 Мая 24 «Северсталь» строит камерную газовую печь для термической обработки металла дальше..		05:13, 29 Мая 24 На Коршуновском ГОКе определили лучших сварщиков дальше..
04:58, 29 Мая 24 В поселке Цибанобалка города-курорта Анапа введен в эксплуатацию газопровод дальше..		04:53, 29 Мая 24 «Крымэнерго» подключило к электросетям насосную станцию в Евпатории дальше..