Selama ratusan juta tahun, kehidupan di bumi terus menerus menyerap sinar matahari dan menyimpannya sebagai sumber bahan bakar, inilah proses fotosintesis. Baru-baru ini, tim peneliti dari University of Cambridge di Inggris telah membuat perbaikan baru pada proses alami kuno ini, menghubungkan jalur fotosintesis dengan hidrogenase, dan menemukan cara yang lebih efektif untuk memisahkan air menjadi hidrogen dan oksigen, dan mengubah sinar matahari menjadi Menjadi bahan bakar terbarukan yang tak terbatas. Tidak diragukan lagi bahwa penelitian ini telah membawa secercah cahaya ke masa depan energi suram umat manusia ...
Fotosintesis mengacu pada proses di mana tumbuhan hijau menyerap energi cahaya, mengatur ulang air dan karbon dioksida menjadi senyawa gula yang kaya energi, dan pada saat yang bersamaan melepaskan oksigen bebas. Tumbuhan mati terkubur di dalam tanah, di bawah pengaruh panas bumi, setelah puluhan juta tahun atau bahkan ratusan juta tahun proses karbonisasi, kandungan oksigen berkurang setelah keluarnya air, karbondioksida, metana dan gas lainnya, dan akhirnya batu bara, bahan bakar fosil yang penting, terbentuk. Namun penggunaan batu bara telah menimbulkan masalah pelepasan karbondioksida yang tidak dapat diubah, yaitu efek rumah kaca, dan telah menarik perhatian luas dari masyarakat internasional, Ilmuwan juga berkomitmen pada inovasi energi bersih.
Fotolisis air untuk menghasilkan hidrogen adalah jenis energi bersih baru, tetapi sejauh ini, sebagian besar metode fotolisis air mengandalkan katalis yang mahal dan tidak efisien, yang membuat produksi skala besar menjadi sangat menantang. Namun dalam hal proses penangkapan energi, fotosintesis tidak terlalu efisien. Toh, tanaman hanya menyerap beberapa persen energi sinar matahari setiap hari.
Hidrogenase adalah enzim purba yang terdapat pada tumbuhan alga yang dapat mereduksi proton menjadi hidrogen, dan proses ini tidak diperlukan untuk kelangsungan hidup tumbuhan, sehingga telah ditinggalkan dalam proses evolusi tumbuhan. Namun, para peneliti menemukan versi fotosintesis semi-buatan, memperbaiki aturan alam, mengaktifkan kembali proses yang telah lama ditinggalkan ini karena evolusi, dan berhasil memecah air menjadi hidrogen dan oksigen.
Kompleks fotosistem (kompleks PS) adalah unit fotosintesis dalam membran tilakoid, yang berisi dua kompleks pemanen cahaya dan pusat fotoreaksi. Para peneliti menciptakan sel elektrokimia berdasarkan Fotosistem II, yang menyediakan voltase yang diperlukan agar hidrogenase bekerja, mengurangi hidrogen di dalam air, dan memungkinkan hidrogen dipisahkan dari oksigen. Meski prinsipnya sederhana, tidak mudah menggabungkan sistem buatan dengan proses organik.
Para peneliti berkata, "Pekerjaan ini mengatasi banyak tantangan sulit dalam mengintegrasikan komponen biologis dan organik ke dalam bahan anorganik untuk merakit perangkat semi-buatan. Ini mungkin platform yang baik untuk pengembangan teknologi surya. Belajar dari reaksi ini akan membantu Reaksi lainnya digabungkan untuk membangun teknologi energi surya yang sintetis dan lebih bertenaga. "Saat ini, teknologi ini masih dalam tahap awal penelitian dan membutuhkan lebih banyak dukungan penelitian di masa depan. Hanya dengan menemukan keseimbangan yang tepat antara bahan organik alami dan intervensi manual dapat diperluas ke tahap industri.
Meskipun peneliti ilmiah telah membuat kemajuan besar dan ekonomi bahan bakar hidrogen memiliki ruang besar untuk pengembangan di masa depan, masih banyak tantangan di bidang penyimpanan dan transportasi hidrogen. Mari kita nantikan bersama ...
Teks / Zhu Zhang Hangyu
Referensi: Pemisahan air fotoelektrokimia bebas bias dengan fotosistem II pada photoanode peka pewarna yang disambungkan ke hidrogenase, Nature Energy, 2018, Diterbitkan: 03 September 2018.
- Hidangan yang bisa Anda makan dua kali dalam tiga hari di Chaoshan ini terdaftar sebagai salah satu dari sepuluh hidangan klasik teratas di Guangdong!
- Anggarannya 140.000 tapi ruang Long Yat Sylphy terlalu kecil? Mobil ini memiliki jarak sumbu roda 2m 9, apakah Anda akan mempertimbangkannya?
- 3 Gemini terkuat dalam sejarah, Serigala Ganda dan Wang Zhi tersingkir dari babak pertama, hanya mereka yang diharapkan masuk ke final
- Para veteran Jiangxi Hukou pasca-70-an melepaskan gaji tinggi dan kembali ke rumah untuk membiakkan lobster
- Para ilmuwan khawatir: Nauru mungkin negara pertama yang binasa di abad ini! Tidak adil bagi negara kepulauan Pasifik
- Wenger mungkin datang ke China setelah Piala Asia, kali ini dia tidak diundang oleh Evergrande tapi tim sepak bola nasional?
- Penipuan seafood hampir satu juta! Mengerikan sekali membeli udang karang dalam lingkaran teman dengan alasan membuka restoran, dan memilih kenalan untuk memulai!