تولید سرکه با استفاده از فتوسنتز مصنوعی

 محققان با بکارگیری نوعی باکتری، سیستم مصنوعی برای فتوسنتز ساختند که به کمک آن می توان نور خورشید را به محصولات شیمیایی باارزش مانند اسید استیک (سرکه) تبدیل کرد.

به گزارش راسخون به نقل از ایرنا ، فتوسنتز فرآیندی است که طبیعت به کمک آن با جذب نور خورشید به تولید کربوهیدرات ها از کربن دی اکسید و آب می پردازد. برای بهره برداری از این فرآیند طبیعی، دانشمندان درصدد ساخت سیستم هایی هستند که بتواند فتوسنتز مصنوعی انجام دهد.

وجود سیستم های فتوسنتز مصنوعی به محققان کمک می کند تا مواد شیمیایی مورد نیاز خود را از راه خورشید به دست آورند و این کار را به گونه ای پاک و سازگار با محیط انجام دهند.

به گفته پیدونگ یانگ، شیمیدان بخش علم مواد آزمایشگاه برکلی در آمریکا که مسئولیت این پروژه را برعهده دارد، نتایج حاصله حاکی از آن است که فرآیند فتوسنتز خودکار با بکارگیری باکتری مورلا ترمواستیکا (Moorella thermoacetica نوعی باکتری از شاخه فیرمیکوت ها یا سخت پوستان که به طور ذاتی قابلیت فتوسنتز ندارد)، قابل انجام است.

وی افزود: این کار با استفاده از نانوذرات سولفید کادمیم برای تولید اسید استیک از کربن دی اکسید با کارایی بالا انجام می شود. همچنین این روش در مقایسه با ظرفیت فتوسنتز طبیعی، عملکرد یکسان و حتی بهتر از خود نشان می دهد.
این سیستم مصنوعی فتوسنتز هیبریدی به صورت تلفیقی از مواد نیمه رسانا و باکتری است که در آن نانوذرات سولفید کادمیم، طی فرآیند ته نشینی زیستی به عنوان جاذب نور خورشید عمل می کنند تا متابولیسم سلولی را به طور پایدار فراهم کنند.
کشف توانایی سایبرژین (cyborgian ماده ای که شامل هر دو اجزای آلی و مکانیکی است) در تقویت خودکار عملکرد سیستم های زیستی در حوزه شیمی مواد غیرآلی، نقطه آغازی است که امکان یکپارچه سازی اجزای زنده و غیرزنده نسل بعدی فناوری های پیشرفته تبدیل انرژی خورشیدی به مواد شیمیایی را فراهم می کند.

یانگ توضیح داد: در مطالعات اخیر توانستیم قابلیت بالای جذب نور توسط یک ماده غیرآلی و نیمه رسانا را با مشخصات ویژه و هزینه کم یک کاتالیست زیستی خودترمیم شونده، ترکیب کنیم.

وی افزود: با القای ویژگی فتوسنتز خودکار به باکتری مورلا ترمواستیکا، توسط نانوذرات سولفید کادمیم، توانستیم اسید استیک را از کربن دی اکسید با استفاده از فتوسنتز تولید کنیم؛ این روش بیانگر مسیری به سمت کاهش کربن دی اکسید موجود در هوا از طریق فرآیندهای تبدیل انرژی خورشیدی به مواد شیمیایی است.

/117/