Καύσιμα από φως και μικρόβια;

Ένα «βιοαντιδραστήρα» (bioreactor) που θα μπορούσε να αποθηκεύσει/ μετατρέψει την ηλεκτρική ενέργεια σε υγρό καύσιμο με τη βοήθεια ενός γενετικά τροποποιημένων μικροοργανισμών, επεξεργάζεται ο James Liao, καθηγητής στο πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια (UCLA), και η ομάδα του. Η ιδέα-που ονομάστηκε «electrofuels»–θα προσφέρει έναν πιο αποτελεσματικό τρόπο να μετατραπεί το ηλιακό φως σε καύσιμο, πέρα από την καλλιέργεια φυτών και τη μετατροπή τους σε βιοκαύσιμα. Για την μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε υγρό καύσιμο, ο Liao και οι συνεργάτες του εστίασαν στο Ralstonia eutropha, ένα μικρόβιο που μπορεί να χρησιμοποιεί το υδρογόνο ως πηγή ενέργειας, με ταυτόχρονη δημιουργία CO2 και αύξηση του πληθυσμού των μικροβίων. Ο «βιοαντιδραστήρας» του Liao και των συνεργατών του τροφοδοτείται από έναν ηλιακό (φωτοβολταϊκό) συλλέκτη. Το ηλεκτρικό ρεύμα περνά σε ένα ηλεκτρόδιο στον βιοαντιδραστήρα, που είναι γεμάτος με νερό, διοξείδιο του άνθρακα και βακτήρια R. eutropha. Το ηλεκτρικό ρεύμα ξεκινά μια χημική αντίδραση που χρησιμοποιεί το διοξείδιο του άνθρακα για το σχηματισμό ιόντος μυρμηκικού οξέως (HCOO^-), που υποκαθιστά το υδρογόνο ως πηγή ενέργειας και καταναλώνεται από το γενετικά τροποποιημένο R. eutropha, με υποπροϊόντα βουτανόλη και διοξείδιο του άνθρακα (που ανακυκλώνεται μέσω της βιοχημικής διεργασίας).Περισσότερα εδώ.

Τεχνητά φύλλα «φωτοσυνθέτουν»…

…και δίκην φωτοβολταϊκών παράγουν ηλεκτρισμό! Ερευνητές του ΜΙΤ, ΗΠΑ, με επικεφαλής τον καθηγητή Daniel Nocera ανέπτυξαν ένα «τεχνητό φύλλο» που μιμείται τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης στα φύλλα των δέντρων. Η συσκευή, μικρή και λεπτή σαν τραπουλόχαρτο, ελπίζουν ότι θα αξιοποιεί τη λιακάδα πιο αποτελεσματικά από τα σημερινά φωτοβολταϊκά συστήματα. Στη σημερινή του μορφή, το τεχνητό φύλλο μπορεί να καλύψει τις ανάγκες ενός νοικοκυριού στις αναπτυσσόμενες χώρες. Στο μέλλον, όμως, θα μπορούσε να γίνει ακόμα πιο αποδοτικό. Το κλειδί για την ανάπτυξή του ήταν η ανακάλυψη φθηνών καταλυτών με νικέλιο και κοβάλτιο, οι οποίοι διασπούν εύκολα τα μόρια νερού χωρίς να αλλοιώνονται ή να χάνουν τη δραστικότητά τους. Οι καταλύτες αυτοί τοποθετημένοι με ακρίβεια πάνω σε μια βάση από πυρίτιο, ανάμεσα σε μικροσκοπικά ηλεκτρονικά κυκλώματα, είναι ήδη «δέκα φορές πιο αποδοτικοί από τη φωτοσύνθεση» σύμφωνα με την  ερευνητική ομάδα. Τι κάνουν; Ως γνωστό στους χλωροπλάστες των φυτών (τα οργανίδια όπου συγκεντρώνεται η χλωροφύλλη) η ηλιακή ενέργεια αξιοποιείται για την παραγωγή σακχάρων, χρησιμοποιώντας ως πρώτη ύλη διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Ένα ενδιάμεσο στάδιο αυτής της διαδικασίας είναι η διάσπαση του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο. Αυτό ακριβώς είναι το στάδιο που μιμείται το τεχνητό φύλλο του MIT. Η συσκευή επιπλέει σε ένα δοχείο με νερό και το διασπά σε υδρογόνο και οξυγόνο. Τα αέρια αυτά διοχετεύονται στη συνέχεια σε μια κυψέλη καυσίμου, όπου αντιδρούν ελεγχόμενα και μετατρέπονται εκ νέου σε νερό, παράγοντας ταυτόχρονα ηλεκτρική ενέργεια.«Η φύση λειτουργεί με φωτοσύνθεση» σχολιάζει ο καθηγητής D. Nocera. Και προβλέπει: «Πιστεύω ότι ο κόσμος του μέλλοντος θα λειτουργεί με φωτοσύνθεση σε τεχνητά φύλλα».Δες κι εδώ, εδώ.

Πηγή: http://www.tovima.gr/science/technology-planet/article/?aid=392223

http://www.sciencedaily.com/releases/2011/03/110327191042.htm