研究人員發現,菠菜葉膜上的細胞可在與陽光和水一起使用時產生電力和氫燃料。
在一個實驗中,研究人員開發了一種生物 - 電動利用化學(BPEC)細胞,該細胞能夠產生電力,氫和氧氣,其中水是唯一的原料。
模擬光合作用的自然過程,該過程涉及使用基於鐵的化合物作為將電子從生物膜轉移到電路的介質。
當電流暴露於小光伏電池時,會形成氫氣,該電流將太陽能轉化為化學能。
還具有根據需要將氣體轉換為熱量和電力的靈活性。可以通過燃燒碳氫化合物燃料燃燒的方式來完成。
該項目是一個地標,因為它具有將天然光合膜和人造光伏電池結合到將太陽能轉換為氫燃料中的更大希望。
發現是出版在八月版自然通訊。
三個學科的結合
這項研究是由以色列技術學院的博士生進行的,即羅伊·皮納西(Roy Pinhassi),丹·卡爾曼(Dan Kallmann)和加迪爾·薩珀(Gadiel Saper),他們在高級教授的指導下工作。
預計該研究將作為新技術的開拓者,這些技術試圖從水和太陽能等可再生資源中創建燃料。這是對探索人造光合作用和燃料存儲太陽能的興趣日益加劇的。
就重要性而言,該研究預示著可以與人造光伏細胞同步運行的自然光合膜的商業利用和質量產生的希望,以將太陽能轉化為氫燃料。
材料科學和工程學教授阿維納·羅斯柴爾德(Avner Rothschild)解釋了這項研究的重要性,他說,這項研究的獨特性來自三個學科的結合:生物學,化學和材料工程。
“自然(葉子)和人造(光伏電池和電子組件)的組合,使這些組件相互通信的需要是複雜的工程挑戰,需要我們齊心協力,”他說。
環保技術
使新方法顯著的是在乾淨的過程中將太陽能轉化為氫氣。這為將其提升為環保,可持續的碳氫化合物燃料的機會開放了機會,而沒有將有害二氧化碳釋放到環境中的風險。
這項研究是在Nancy和Stephen Grand Technion Energy計劃(GTEP)的主持下進行的,並且在Technion的氫實驗室進行了測試。
照片:露絲·哈特努普(Ruth Hartnup)|Flickr