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.

09:09, 22 Мая 26 Строительная готовность синхротрона поколения 4+ в наукограде Кольцово достигла 99,7% дальше..		09:06, 22 Мая 26 «Т Плюс» запатентовала цифровую систему для импортозамещения в закупках дальше..
09:03, 22 Мая 26 «Россети Юг» установили на ЛЭП около 2500 птицезащитных устройств дальше..		08:59, 22 Мая 26 Технология спутникового интернета с низких орбит обеспечит связью Севморпуть и Трансарктический коридор дальше..
08:55, 22 Мая 26 СИБУР и «РДС» заключили меморандум о сотрудничестве в сфере цифровизации промышленных предприятий дальше..		08:44, 22 Мая 26 Платформа «ГосТех» обеспечивает регионы готовыми цифровыми решениями дальше..
08:41, 22 Мая 26 В Уфе начались соревнования профмастерства оперативного персонала электростанций дальше..		08:37, 22 Мая 26 «Газпром нефть» и Росавтодор расширяют сотрудничество по проектам транспортной инфраструктуры дальше..
08:32, 22 Мая 26 СГК планирует приобрести 12 роботов для диагностики труб дальше..		08:25, 22 Мая 26 «Газпром ПХГ» высадил около 9 тысяч деревьев в рамках акции «Сад памяти» дальше..
08:21, 22 Мая 26 Промышленный кластер Татарстана и «Росатом» объединили усилия в цифровизации дальше..		08:14, 22 Мая 26 «ГАЗЭКС» построил на севере Свердловской области около 200 км газопроводов за 5 лет дальше..
08:11, 22 Мая 26 В «Газпром трансгаз Екатеринбург» назвали имена лучших рационализаторов дальше..		06:59, 22 Мая 26 Международный конгресс «Редмет 2026» собрал более 750 участников из 20 стран дальше..
06:45, 22 Мая 26 РусГидро сформировало экосистему цифровых инструментов дальше..		06:36, 22 Мая 26 «Гринатом» и «Астра Академия» оценят образовательные программы на базе профильных вузов дальше..
06:31, 22 Мая 26 «Туполев» впервые поднял в небо Ту-214 с полностью российским озоновым конвертером дальше..		06:30, 22 Мая 26 Калининская, Ленинградская и Балаковская АЭС участвуют в системе сертификации низкоуглеродной энергии дальше..
06:07, 22 Мая 26 В венгерском городе Пакш откроется первый «атомкласс» дальше..		06:02, 22 Мая 26 «Нартис» поставит ультрабыстрые зарядные станции для электротранспорта Москвы дальше..
05:59, 22 Мая 26 Ярославская область будет внедрять отечественный ИИ в городскую среду и ЖКХ дальше..		05:52, 22 Мая 26 В НИЯУ МИФИ «прощупают» магнитное поле термоядерного реактора дальше..
05:50, 22 Мая 26 «Россети Центр и Приволжье» пресекли работу нелегальной майнинговой фермы в Калужской области дальше..		05:47, 22 Мая 26 «Башнефть» внедряет принципы бережливого производства дальше..
05:43, 22 Мая 26 Ростех модернизировал установку «Лебедь» для добычи урана дальше..		05:40, 22 Мая 26 Энергетики ТЭЦ «Восточная» присоединились к акции «День донора» дальше..
05:39, 22 Мая 26 «Роснефть» разработала методику экспресс-оценки качества дорожных битумов дальше..		05:33, 22 Мая 26 Новосибирская ГЭС обновит экотропу «Зверобой» дальше..
05:30, 22 Мая 26 «Россети Новосибирск» снизили аварийность в сетях 0,4 кВ на 7% дальше..		05:15, 22 Мая 26 Разработана первая в России технология мониторинга трубопроводов с помощью БПЛА при отсутствии связи дальше..
05:11, 22 Мая 26 Ученые «Росатома» создали электролит для работы батарей в экстремальных холодах дальше..		05:06, 22 Мая 26 Энергетики ДГК выпустили в реки Приморья 5,35 млн мальков кеты дальше..
05:01, 22 Мая 26 Европа продолжает антирекордную серию по закачке газа в подземные хранилища дальше..