سوال اساسی این است : چگونه از باکتری ها میتوان برای تولید انرژ | Xiencely | منابع ساینسلی
سوال اساسی این است : چگونه از باکتری ها میتوان برای تولید انرژی استفاده کرد؟ سیانوباکترها، فراوان ترین شکل حیات بر روی کره زمین هستند. آنها در واقع اجداد برخی از اجزای سلول های گیاهی هستند که فتوسنتز انجام می دهند. اساساً آنها با سایر باکتری ها متفاوتند زیرا انرژی خود را از ن طریق نور خورشید به دست می آورند و از انرژی دریافتی برای ترکیب آب و هوا به روش های بسیار خلاقانه و تولید مولکول های پیچیده مانند قندها و زیست توده ها استفاده می کنند.
حال سوال این است که چطور می توان استخراج انرژی تولید شده را مدیریت کرد؟ چگونه می توان به کمک آن برق تولید کرد؟
یکی از پدیده‌های بسیار جالب در رابطه با سیانوباکتری‌ها این است که در حین فتوسنتز، الکترون‌ها را به خارج از سلول‌هایشان نشت می دهند. این یک زیان بزرگ برای آنها محسوب میشود، زیرا در وهله اول کار بسیار سختی است که آن الکترون ها را به جایگاه اولیه برگردانند. از سوی دیگر برای ما سود بزرگی است، زیرا وقتی این باکتری ها را روی سطوح رسانا - یعنی الکترودها - قرار بدهیم و سپس بر روی آنها نور بتابانیم، آنها برق رایگان برای ما تولید می کنند.
ما در تلاش برای تولید اکترودهایی هستیم که تا حد امکان این الکترون های اضافی را جمع آوری کنند. این ساختارهایی که ما می سازیم، ستون های بسیار رسانا با ساختاری میکروسکوپی هستند که می توانند تعداد زیادی از سیانوباکتری ها را در خود جای دهند. شما می توانید آنها را به عنوان آسمان خراش ها یا خانه هایی بلند برای سلول های سیانوباکتری در نظر بگیرید، به طوری که آنها می توانند در حین فتوسنتز و برای ما با هدف برداشت الکترون ها ، بسیار موثر باشند.
هری میپرسد: این فناوری، یعنی تبدیل نور خورشید به الکتریسیته - بسیار شبیه پانل های خورشیدی ما است. آیا این یک نگاه ساده انگارانه است و تفاوت زیادی بین این دو وجود دارد؟
جنی پاسخ میدهد: خیلی شبیه هستند اما تفاوت های زیادی هم دارند. بزرگترین تفاوت در نحوه استفاده از الکترون ها در دو فناوری مختلف است. پنل های خورشیدی انرژی نور را جذب می کنند و سپس از آن انرژی برای حرکت الکترون ها در مدار بسته استفاده می کنند. بنابراین، پنل های خورشیدی به خودی خود فقط می توانند برق تولید کنند. در فناوری که ما سعی در توسعه آن داریم، برق در اثر حرکت الکترون‌ها تولید می شود، اما الکترون‌ها در یک مدار بسته نیستند. آنها ابتدا باید از برخی مولکول ها استخراج شوند - مثلاً آب، که منبع بسیار پایدار و فراوانی است. سپس، آنها باید حرکت داده شوند و به پیوندهای یک مولکول جدید وارد شوند. به این ترتیب، به ما کمک می‌کنند تا سوخت‌ها یا مواد شیمیایی جدیدی را که می‌خواهیم در آینده به روشی بسیار پایدار تولید کنیم، تشکیل دهیم. اساساً فناوری ما به دلیل استفاده از الکترون ها برای ساخت مولکول های جدید، متفاوت است.
