И на Марсе будут яблони цвести: ученый рассказал, как фотосинтез и бактерии могут помочь создать новую безуглеродную промышленность где угодно, даже на других планетах

Фотосинтез имел решающее значение для выживания Земли на протяжении миллиардов лет. Теперь пришло время людям научиться у растений нескольким трюкам.

Фотосинтез является источником большей части окружающего нас мира. Он производит древесину для наших зданий, волокна для нашей одежды, продукты питания для поддержания жизни и многое другое, включая лекарства, красители, резину и, конечно же, ископаемое топливо. В самом деле, наше нынешнее общество сжигает за один год то, на что фотосинтезу потребовался один миллион лет, что приводит к огромному количеству углерода, присутствующего в нашей атмосфере. В 2021 году ученые будут двигаться к тому, чтобы использовать этот чрезвычайно мощный процесс - искусственно.

Фотосинтез в помощь

Фотосинтез - это двухэтапный процесс, который происходит сначала при свете, а затем в темноте. При дневном свете лист использует энергию фотонов солнечного света для разделения воды на элементарные компоненты кислорода и водорода. Кислород выбрасывается в атмосферу; водород хранится как компонент молекулы. В темноте лист поглощает CO2 из воздуха и объединяет его с водородом, производимым солнечной энергией, чтобы обеспечить ему химическую энергию в виде сахаров.

Искусственный и бионический лист

Чтобы воспроизвести эти два этапа, ученые из Гарвардского университета создали два устройства, которые назвали «Искусственный лист» и «Бионический лист». Искусственный лист - это солнечный элемент на основе кремния, на каждой из сторон которого нанесены различные инертные материалы. Погруженный в воду, он использует энергию солнца, чтобы расщепить воду на кислород и водород. Бионический лис расширяет эту идею за счет включения бактерии, которая углекислый газ объединяет с водородом, для производства жидкого топлива.

В этом году ученые объединили азот из воздуха и водород из компонента искусственного листа для производства удобрений. В результате, используя только солнечный свет, воздух и воду, они смогли производить возобновляемые виды топлива и строительные блоки для изготовления продуктов питания.

Планы на 2021 год

Искусственный фотосинтез в десять раз эффективнее естественного. В следующем году ученые начнут изучать практические способы масштабирования технологии. В краткосрочной перспективе это приведет к созданию новой децентрализованной инфраструктуры энергетики. Общество уже использует водород, например, для топлива транспортных средств.

В более долгосрочной перспективе можно будет увидеть безуглеродную промышленность в деле в виде производства пластмасс, медикаментов и химикатов под влиянием Солнца. И когда удастся отправить людей на Марс, они смогут использовать этот процесс, чтобы расщепить воду в моче космонавтов и объединить ее с углекислым газом, который они выдыхают, для производства синтетических лекарств, витаминов, продуктов питания, лекарств и многого другого.

Мир срочно ищет способы производить то, что ему нужно, без использования ископаемого топлива. В 2021 году ученые сделают шаг вперед, задействовав мощный естественный процесс, который все время был у людей под носом.

Нашли нарушение? Пожаловаться на содержание

А вы верите в то, что можно создать промышленность на других планетах?
Комментарии 0
Подписаться
Я хочу получать
Правила публикации
Редактирование комментария возможно в течении пяти минут после его создания, либо до момента появления ответа на данный комментарий.