أخبار

يستخدم المفاعل الهجين البكتيريا لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى جزيئات مفيدة على المريخ أو الأرض

يستخدم المفاعل الهجين البكتيريا لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى جزيئات مفيدة على المريخ أو الأرض


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

التفكير في استعمار المريخ شيء. ومع ذلك ، فإن الحفاظ على حياة الآلاف من الأشخاص هناك شيء آخر تمامًا. لا يمكننا شحن حزم أمازون بين المريخ والأرض مرة أخرى: أولاً ، سيكون ذلك مكلفًا للغاية ؛ ثانيًا ، إنه غير مستدام. لذلك ، نحن بحاجة إلى أن نكون أذكياء.

تأخذ الأفكار الرائعة عقولًا رائعة ، ويبدو أن فريقًا من الكيميائيين من جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ومختبر لورانس بيركلي الوطني لديهم حل رائع لهذه المشكلة التي استمرت لعقود.

كان هؤلاء الباحثون يعملون على نظام هجين يخلق اللبنات الأساسية للجزيئات العضوية من خلال التقاط طاقة ضوء الشمس. ويعمل هذا النظام من خلال الجمع بين البكتيريا والأسلاك النانوية. قد يكون أجهزتهم خطوة مهمة للغاية لمستقبل محتمل على المريخ.

انظر أيضًا: الحياة على المريخ: ناسا روفر كان من الممكن أن تجد دليلًا على الحياة القديمة ، كما يقول الباحثون

ما هي الأسلاك النانوية؟

الأسلاك النانوية هي أسلاك سيليكون رفيعة بشكل لا يصدق يبلغ عرضها حوالي مائة من عرض شعرة الإنسان. نستخدمها كمكونات إلكترونية وأجهزة استشعار وخلايا شمسية.

وفقًا لقائد المشروع بيدونغ يانغ ، "على المريخ ، 96٪ من الغلاف الجوي هو ثاني أكسيد الكربون2. في الأساس ، كل ما تحتاجه هو هذه الأسلاك النانوية من أشباه الموصلات السيليكونية لتأخذ الطاقة الشمسية وتمريرها إلى هذه الحشرات لتقوم بالكيمياء نيابة عنك. بالنسبة لمهمة الفضاء السحيق ، فإنك تهتم بوزن الحمولة الصافية ، وتتمتع الأنظمة البيولوجية بميزة أنها تتكاثر ذاتيًا. لا تحتاج إلى إرسال الكثير. هذا هو السبب في أن نسختنا الهجينة الحيوية جذابة للغاية ".

لكي تعمل ، تحتاج فقط إلى ضوء الشمس والماء ، حيث يوجد الكثير على سطح المريخ في صورة مجمدة.

كيف يعمل هذا النظام؟

يعمل النظام مثل التمثيل الضوئي.

الجانب الأيسر من المفاعل هو الحجرة التي تحتوي على هجين بكتيريا أسلاك متناهية الصغر يقلل من ثاني أكسيد الكربونلتشكيل خلات. يتم إنتاج الأكسجين في الجانب الأيمن.

أظهر الفريق لأول مرة المفاعل الهجين ذو الأسلاك النانوية والبكتيريا قبل خمس سنوات. ومع ذلك ، كانت كفاءة التحويل الشمسي حوالي 0.4٪ فقط. حاول الباحثون زيادة الكفاءة عن طريق وضع المزيد من البكتيريا على الأسلاك النانوية ، ومع ذلك ، فإن هذه الفكرة لن تؤدي إلى القطع.

كفاءة النظام قابلة للمقارنة بالمصنع الذي يحول ثاني أكسيد الكربون بشكل أفضلإلى السكر وهو قصب السكر بكفاءة 4-5٪.

هنا ، ترى المفاعل بأعلى كفاءة. لقد حققوا ذلك من خلال تشغيل الحموضة المثلى للبكتيريا ، مما أعطى تحويلًا أكثر كفاءة للطاقة الشمسية إلى روابط كربونية. تمكن الباحثون من تشغيل المفاعل لمدة أسبوع.

وتجدر الإشارة إلى أن الأسلاك النانوية كانت تستخدم فقط كأسلاك موصلة وليس كممتصات للطاقة الشمسية. قال يانغ ، "هذه الأسلاك النانوية المصنوعة من السيليكون تشبه بشكل أساسي الهوائي: فهي تلتقط الفوتون الشمسي تمامًا مثل الألواح الشمسية. داخل هذه الأسلاك النانوية من السيليكون ، سوف يولدون إلكترونات ويغذيها لهذه البكتيريا. ثم تمتص البكتيريا ثاني أكسيد الكربون2، قم بإجراء الكيمياء ، وابصق الأسيتات. "

مع استمرار عملية التمثيل الضوئي ، تتحول جزيئات ثاني أكسيد الكربون والماء إلى أسيتات وأكسجين. قد يكون الأكسجين مفيدًا لمستعمري المريخ في المستقبل من خلال إضافته إلى غلافهم الجوي الاصطناعي.

يمكن أن يكون النظام مفيدًا لكل من المريخ والأرض

يعمل يانغ أيضًا على توفير الغذاء المحتمل لسكان المريخ من خلال إنتاج السكريات والكربوهيدرات بكفاءة من ضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون.2.

علاوة على ذلك ، يمكن للهجين الحيوي أن يسحب ثاني أكسيد الكربون من الهواء على الأرض لصنع مركبات عضوية. يمكنك أن تفكر في هذا على أنه زراعة أشجار جديدة. أثناء إنتاج الطاقة ، فإنه يساعد في تغير المناخ أيضًا. إنه يجلب صفقة جيدة لجميع المعنيين.

تم نشر الدراسة في المجلة جول.


شاهد الفيديو: اجمل تصوير لإنفجار شمسي و اسمع صوت الشمس (شهر اكتوبر 2022).