V-kosmose.com

Биогибрид сможет превращать углекислый газ в новый продукт даже на Марсе

Устройство для улавливания углекислого газа из воздуха и превращения его в полезные органические продукты. Слева находится камера, содержащая гибрид нанопроволок и бактерий, который восстанавливает диоксид углерода с образованием ацетата. Справа находится камера, где производится кислород. Фото: UC Berkeley photo by Peidong Yang

Устройство для улавливания углекислого газа из воздуха и превращения его в полезные органические продукты. Слева находится камера, содержащая гибрид нанопроволок и бактерий, который восстанавливает диоксид углерода с образованием ацетата. Справа находится камера, где производится кислород. Фото: UC Berkeley photo by Peidong Yang

Если люди когда-нибудь колонизируют Марс, поселенцы должны будут производить на планете огромное количество органических соединений, от топлива до лекарств, которые слишком дороги для доставки с Земли.

У Калифорнийского университета, Беркли, и Химиков Лоуренса есть план для этого.

В течение последних восьми лет исследователи работали над гибридной системой, объединяющей бактерии и нанопроволоки, которые могут улавливать энергию солнечного света, превращая углекислый газ и воду в строительные блоки для органических молекул. Нанопроволоки - это тонкие кремниевые проволоки шириной примерно в сотую часть человеческого волоса, используемые в качестве электронных компонентов, а также в качестве датчиков и солнечных элементов.

Биогибрид также может вытягивать углекислый газ из воздуха на Земле, образуя органические соединения и одновременно противодействовать изменению климата, вызванному избытком антропогенного CO2 в атмосфере.

В новой статье, которая будет опубликована 31 марта в журнале Joule, исследователи сообщают о важном этапе упаковки этих бактерий (Sporomusa ovata) в «лес нанопроволоки» для достижения рекордной эффективности: 3,6% поступающей солнечной энергии преобразуется и хранится в углеродных связях в форме двухуглеродной молекулы, называемой ацетатом: по существу, уксусной кислоты или уксуса.

Молекулы ацетата могут также служить строительными блоками для целого ряда органических молекул, от топлива и пластмасс до лекарств. Многие другие органические продукты могут быть получены из ацетата внутри генно-инженерных организмов, таких как бактерии или дрожжи.

Система работает как фотосинтез, который растения естественным образом используют для превращения углекислого газа и воды в соединения углерода, в основном сахара и углеводы. Растения, однако, имеют довольно низкую эффективность, обычно преобразуя менее половины процента солнечной энергии в соединения углерода. Новая система сравнима с растением, которое лучше всего превращает СО2 в сахар: сахарный тростник, эффективность которого составляет 4-5%.