Mga kategorya: Itinatampok na Mga Artikulo » Kagiliw-giliw na mga katotohanan
Bilang ng mga tanawin: 51172
Mga puna sa artikulo: 2
Enerhiya ng elektrikal mula sa mga halaman - berdeng mga halaman ng kuryente
Ang direktang pagbabagong-anyo ng ilaw na enerhiya sa de-koryenteng enerhiya ay nagbabalot sa pagpapatakbo ng mga generator na naglalaman ng kloropila. Ang Chlorophyll ay maaaring magbigay at maglakip ng mga electron kapag nakalantad sa ilaw.
Noong 1972, inilagay ni M. Calvin ang ideya ng paglikha ng isang solar cell, kung saan magsisilbi ang chlorophyll bilang isang mapagkukunan ng kasalukuyang electric, na may kakayahang mag-alis ng mga electron mula sa ilang mga tiyak na sangkap at ilipat ang mga ito sa iba kapag naiilaw.
Ginamit ni Calvin ang zinc oxide bilang isang conductor na makipag-ugnay sa kloropila. Kapag nag-iilaw sa sistemang ito, isang de-koryenteng kasalukuyang may isang density ng 0.1 microamperes bawat square sentimetro ay lumitaw sa loob nito.
Ang photocell na ito ay hindi gumana nang matagal, dahil mabilis na nawala ang chlorophyll ng kakayahang magbigay ng mga electron. Upang mapalawak ang tagal ng photocell, ginamit ang isang karagdagang mapagkukunan ng elektron, hydroquinone,. Sa bagong sistema, ang berdeng pigment ay nagbigay hindi lamang ng sarili nito, kundi pati na rin ang mga hydroquinone electron.
Ipinakikita ng mga pagkalkula na ang tulad ng isang 10-square-meter na photocell ay maaaring magkaroon ng lakas ng halos kilowatt.
Ang propesor ng Hapon na si Fujio Takahashi ay gumagamit ng chlorophyll na nakuha mula sa mga dahon ng spinach upang makabuo ng kuryente. Ang tatanggap ng transistor na kung saan ang solar panel ay konektado ay matagumpay na nagtrabaho.
Bilang karagdagan, ang mga pag-aaral ay isinasagawa sa Japan upang ma-convert ang solar energy sa elektrikal na enerhiya gamit ang cyanobacteria na lumago sa isang daluyan ng nutrisyon. Ang isang manipis na layer ng mga ito ay inilalapat sa isang transparent na elektrod ng zinc oxide at, kasama ang counter elektrod, nalubog sa isang solusyon ng buffer. Kung ang mga bakterya ay naiilaw ngayon, isang de-koryenteng kasalukuyang ay lilitaw sa circuit.
Noong 1973, inilarawan ng mga Amerikanong W. Stockenius at D. Osterhelt ang isang hindi pangkaraniwang protina mula sa lamad ng mga lilang bakterya na naninirahan sa mga salt lake ng mga disyerto ng California. Tinawag itong bacteriorhodopsin.
Ito ay kagiliw-giliw na tandaan na ang bacteriorhodopsin ay lilitaw sa mga lamad ng halobacteria na may kakulangan ng oxygen. Ang kakulangan ng oxygen sa mga katawan ng tubig ay nangyayari sa kaso ng masinsinang pag-unlad ng halobacteria.
Gamit ang bacteriorhodopsin, sinisipsip ng bakterya ang enerhiya ng araw, at sa gayon ay binabayaran ang kakulangan sa enerhiya na nagreresulta mula sa pagtigil ng paghinga.
Ang mga bakteriorhodopsin ay maaaring ihiwalay mula sa halobacteria sa pamamagitan ng paglalagay ng mga nilalang nagmamahal sa asin na pakiramdam na mahusay sa isang puspos na solusyon ng sodium klorido sa tubig. Kaagad silang umaapaw sa tubig at pagsabog, habang ang kanilang nilalaman ay halo-halong sa kapaligiran. At ang mga lamad na naglalaman ng bacteriorhodopsin ay hindi nawasak dahil sa malakas na "packing" ng mga molekula ng pigment na bumubuo ng mga kristal na protina (nang hindi nalalaman ang istraktura, tinawag sila ng mga siyentipiko na mga lilang plaques).
Sa kanila, ang mga molekular na bacteriorhodopsin ay pinagsama sa mga triad, at ang mga triad sa regular na hexagons. Dahil ang mga plake ay makabuluhang mas malaki kaysa sa lahat ng iba pang mga sangkap na halobacterial, madali silang ihiwalay sa pamamagitan ng centrifugation. Matapos maligo ang sentimos, nakuha ang isang pasty na masa ng kulay na lila. Ang 75 porsyento nito ay binubuo ng bacteriorhodopsin at 25 porsyento ng mga phospholipids na pinupuno ang mga gaps sa pagitan ng mga molekulang protina.
Ang mga pospolipid ay mga molekula ng taba na pinagsama sa mga residue ng posporiko. Walang ibang mga sangkap sa centrifuge, na lumilikha ng kanais-nais na mga kondisyon para sa pag-eksperimento sa bacteriorhodopsin.
Bilang karagdagan, ang kumplikadong tambalang ito ay napaka-lumalaban sa mga kadahilanan sa kapaligiran. Hindi mawawala ang aktibidad kapag pinainit sa 100 ° C at maaaring maiimbak sa ref sa loob ng maraming taon. Ang Bioriorhodopsin ay lumalaban sa mga acid at iba't ibang mga ahente ng oxidizing.
Ang dahilan ng mataas na katatagan nito ay dahil sa ang katunayan na ang mga halobacteria na ito ay naninirahan sa labis na malupit na mga kondisyon - sa mga saturated solution sa asin, na, sa esensya, ay ang tubig ng ilang mga lawa sa lugar ng mga disyerto na sinunog ng tropical heat.
Sa sobrang labis na maalat, at sobrang init na kapaligiran, ang mga organismo na mayroong ordinaryong lamad ay hindi maaaring umiiral. Ang katotohanang ito ay may malaking interes na may kaugnayan sa posibilidad ng paggamit ng bacteriorhodopsin bilang isang transpormer ng ilaw na enerhiya sa elektrikal na enerhiya.
Kung ang bacteriorhodopsin ay napailalim sa impluwensya ng mga ion ng calcium ay nag-iilaw, pagkatapos ay gumagamit ng isang voltmeter posible upang makita ang pagkakaroon ng isang potensyal na elektrikal sa mga lamad. Kung patayin mo ang ilaw, nawawala ito. Kaya, napatunayan ng mga siyentipiko na ang bacteriorhodopsin ay maaaring gumana bilang isang electric kasalukuyang generator.
Sa laboratoryo ng sikat na siyentipiko, ang dalubhasa sa larangan ng bioenergy V.P. Skulachev, ang proseso ng pagsasama ng bacteriorhodopsin sa isang patag na lamad at ang mga kondisyon para sa paggana nito bilang isang de-kuryenteng kasalukuyang kasalukuyang generator ay maingat na pinag-aralan.
Nang maglaon, sa parehong laboratoryo, ang mga de-koryenteng elemento ay nilikha kung saan ginamit ang mga protina na mga generator ng kuryente. Ang mga elementong ito ay may mga filter ng lamad na pinapagbinhi ng mga pospolipid na may bacteriorhodopsin at chlorophyll. Naniniwala ang mga siyentipiko na ang mga katulad na filter na may mga generator ng protina, na konektado sa serye, ay maaaring magsilbing isang baterya ng kuryente.
Ang pananaliksik sa paggamit ng mga generator ng protina sa laboratoryo ng V.P. Skulachev ay nakakaakit ng malapit na atensyon ng mga siyentipiko. Sa Unibersidad ng California, nilikha nila ang parehong baterya, na, kapag ginamit nang isang oras at kalahati, ay ginawang ilaw ang bombilya.
Ang mga eksperimentong resulta ay nagbibigay ng pag-asa na ang mga cell ng larawan batay sa bacteriorhodopsin at chlorophyll ay gagamitin bilang mga generator ng elektrikal na enerhiya. Ang mga eksperimento na isinasagawa ay ang unang yugto sa paglikha ng mga bagong uri ng mga photovoltaic at mga cell na gasolina na may kakayahang baguhin ang light energy na may mahusay na kahusayan.
Tingnan din: Iba pang mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya
Tingnan din sa electro-tl.tomathouse.com
: