美國(guó)科學(xué)家近日為一種細(xì)菌裝上“太陽(yáng)能電池板”,使它學(xué)會(huì)光合作用,利用太陽(yáng)能生產(chǎn)有機(jī)化合物,且效率比植物光合作用更高。
人工光合作用是可再生能源和綠色化工方面的研究熱點(diǎn)。美國(guó)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校研究人員說(shuō),目前人工光合作用手段大多成本較高,他們的這項(xiàng)技術(shù)所用材料相對(duì)廉價(jià),且不會(huì)產(chǎn)生廢物。
研究人員把能高效吸收陽(yáng)光的硫化鎘半導(dǎo)體納米晶體覆蓋在能生產(chǎn)乙酸的熱醋穆?tīng)柺暇砻?,使它利用太?yáng)能運(yùn)作,以二氧化碳和水為原料高效合成乙酸。
乙酸是一種用途廣泛的化工原料。產(chǎn)乙酸菌一般生活在土壤中缺乏氧氣的環(huán)境里,通過(guò)無(wú)氧呼吸生產(chǎn)乙酸。實(shí)驗(yàn)表明,裝備硫化鎘“太陽(yáng)能電池板”的熱醋穆?tīng)柺暇艽蠓岣呱a(chǎn)乙酸的速度,運(yùn)作效率可達(dá)80%以上,比植物光合作用效率更高,且這種反應(yīng)過(guò)程能自行維持下去。
研究人員表示,該技術(shù)在付諸實(shí)用前還有待進(jìn)一步改善,比如用無(wú)毒材料取代硫化鎘。此外,這種光合作用過(guò)程在自然界也有可能發(fā)生,如將來(lái)科學(xué)界發(fā)現(xiàn)類(lèi)似功能的天然生物,將具有重要應(yīng)用價(jià)值。