Mỹ tạo ra vi khuẩn chuyển hóa năng lượng mặt trời tốt hơn quang hợp tự nhiên

Trong nỗ lực nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng mặt trời, một nhà nghiên cứu tại Đại học California, Berkeley đã tạo ra vi khuẩn cyborg cho hiệu quả vượt trội nhiều lần so với quang hợp tự nhiên.
Những vi khuẩn này được huấn luyện để phát triển và che phủ cơ thể của chúng bằng các tinh thể nano bán dẫn siêu nhỏ giúp thu giữ và biến đổi năng lượng mặt trời một cách hiệu quả. Sciencealert đưa tin hôm 23/8.
Chúng ta đều biết cây và các sinh vật khác sử dụng diệp sắc tố để thu ánh sáng mặt trời trong suốt quá trình quang hợp, nhưng theo các nhà khoa học, tính hiệu quả của nó chưa cao. Để áp dụng vào đời sống con người, chúng ta cần một cách giúp quá trình này nhanh và mạnh hơn.
Mỹ tạo ra vi khuẩn chuyển hóa năng lượng mặt trời tốt hơn quang hợp tự nhiên
Quá trình quang hợp bình thường ở cây (Ảnh: VPC)
Câu trả lời được Kelsey K. Sakimoto, một nhà nghiên cứu thuộc phòng thí nghiệm Peidong Yang thuộc Đại học California, Berkeley, đưa ra là thay thế quang hợp tự nhiên bằng cách sử dụng các vi khuẩn cyborg mang trên thân lớp phủ đặc biệt cho phép chuyển đổi năng lượng mặt trời thành các hợp chất hữu ích.
Sakimoto nói trong một thông cáo báo chí: “Thay vì dựa vào chất diệp lục kém hiệu quả để thu được ánh sáng mặt trời, tôi đã dạy cho vi khuẩn cách phát triển và che phủ cơ thể của chúng bằng các tinh thể nano bán dẫn siêu nhỏ”.
Các loại tinh thể nano này hiệu quả hơn nhiều so với chất diệp lục và chỉ chiếm một phần rất nhỏ trong chi phí sản xuất tấm năng lượng mặt trời.
Để tạo ra các vi khuẩn cyborg, Sakimoto cho chúng ăn axit amin cysteine ​​và kim loại cadimi.
Vi khuẩn sau đó tổng hợp các hạt nano cadimi sunfua (CdS), có hiệu quả hấp thụ ánh sáng, hoạt động như tấm pin mặt trời trên bề mặt vi khuẩn.
Các sinh vật lai mới, gọi là M. thermoacetica-CdS, tạo ra acid acetic hữu ích từ năng lượng ánh sáng, nước và CO2 với tốc độ cao hơn bất kỳ nguồn quang hợp tự nhiên nào.
Vi khuẩn mới với lớp nano cadmium sulfua giúp chuyển ánh sáng, nước và CO2 thành hóa chất hữu ích (Ảnh: Sciencealert)
Sakimoto sẽ giới thiệu công trình của mình tại Hội nghị Quốc gia lần thứ 254 và Triển lãm của Hiệp hội Hoá học Hoa Kỳ (ACS).
Nhân loại đang phải đối mặt với nhu cầu thay thế nhiên liệu hoá thạch ngày càng tăng khi chúng ta phải đối mặt với hậu quả của phát thải khí nhà kính và dân số gia tăng nhanh chóng trong khi nhu cầu năng lượng không hề suy giảm.
Sự quang hợp nhân tạo không phải là một khái niệm mới và một hệ thống chỉ đòi hỏi ánh sáng mặt trời và các hóa chất hữu cơ đơn giản để tạo ra năng lượng tái tạo với chi phí thấp và sạch sẽ là điều đáng mong muốn.
Mặc dù đã có một số tiến bộ hạn chế trong lĩnh vực này, cho đến nay, không có giải pháp đề xuất nào gần như đủ hiệu quả để đảm bảo sử dụng thương mại.
Tuy nhiên, vi khuẩn của Sakiomoto hoạt động hiệu quả hơn 80% và tự nhân bản và tự tái sinh, làm cho công nghệ này không tạo ra nhiều rác thải.
Ông đã giải thích: “Khi được phủ lên tấm pin mặt trời nhỏ này, vi khuẩn có thể tổng hợp thực phẩm, nhiên liệu và chất dẻo, tất cả đều sử dụng năng lượng mặt trời.
Mặc dù thừa nhận cần nhiều thời gian hơn để nghiên cứu, nhưng Sakiomoto hy vọng rằng vi khuẩn cyborg của ông có thể chứng minh được là một sự thay thế khả thi cho nhiên liệu hóa thạch, giúp thế giới sản xuất năng lượng rẻ hơn và sạch hơn.
Hoài Anh

TIN LIÊN QUAN

Dùng sóng siêu âm theo dõi đường đi của vi khuẩn "chở thuốc" trong cơ thể người

Ở động vật có vú, quần thể sinh vật trong cơ thể - microbiome là cả một hệ sinh thái với nhiều loại vi khuẩn và nấm khác nhau cùng chung sống bên trong cơ thể người.

Vi khuẩn trong vũ trụ đang khiến phi hành gia gặp nguy hiểm

Vũ trụ là một môi trường vô cùng khắc nghiệt. Và trong điều kiện ấy, vi khuẩn có những hiệu ứng rất khác, và điều này đang khiến các nhà du hành vũ trụ phải lo ngại.

MIT phát triển áo tự mở lỗ thông hơi, biến mồ hôi thành mùi thơm

Nhiều áo khoác được nhà sản xuất trang bị thêm phần khoá kéo hai bên nách để người dùng có thể mở ra cho thoáng khi đổ mồ hôi và cũng để những mùi khó chịu bên trong bay ra ngoài. Gần đây, các nhà nghiên cứu tại Học viện Công nghệ Massachusetts

NASA thả bóng bay chứa vi khuẩn lên không trung vào sự kiện Nhật thực tới

Hiện tượng nhật thực sắp diễn ra vào thứ Hai, 21 tháng 8 tới dường như khiến nước Mỹ xích gần lại với nhau hơn: người người, nhà nhà tụ họp lại để cùng hướng lên bầu trời, chiêm ngưỡng sự kiện thiên văn hiếm có này. Để thêm chút gia vị cho ngày

Chế tạo thành công vật liệu nano cho phép tách trực tiếp hydro từ nước biển

Một loại vật liệu nano mới được phát minh gần đây cho phép đẩy nhanh quá trình phân tách hydro từ nước biển, giúp quá trình này nhanh và rẻ hơn. Theo tạp chí Năng lượng và Khoa học Môi trường, ông Yang, trợ lý giáo sư từ một trường đại học Florida

Hiện tượng bầu trời Đông Á đỏ rực suốt 9 ngày năm 1770

Năm 1770, khu vực Đông Á gồm một số nước như Nhật Bản, Hàn Quốc, Triều Tiên và bờ biển phía đông Trung Quốc xảy ra hiện tượng bầu trời bị nhuộm đỏ kéo dài suốt nhiều ngày, theo Business Insider. Các nhà khoa học biết đến hiện tượng này nhờ một số

"Người bạn" xa lạ của chúng ta

Một cuộc hội thảo về người ngoài Trái đất từng được tổ chức tại Hiệp hội Hoàng gia Anh, với sự góp mặt của các đại diện đến từ Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA), Cơ quan vũ trụ châu Âu và Văn phòng Liên hợp quốc về các vấn đề vũ trụ (UNOOSA).

Có phải bạn đang giết chết rất nhiều vi khuẩn dưới mỗi bước chân của mình?

Trong khi đi hoặc chạy bộ, nhiều người trong số chúng ta thường cố gắng đảm bảo rằng mình không bước lên bất kỳ sinh vật nhỏ bé nào, ví dụ như những con kiến đang bò trên mặt đất.

THỦ THUẬT HAY

Những cách hạn chế tốc độ tải về của Microsoft Store

Đôi lúc, Microsoft Store cũng là một nhân tố ảnh hưởng rất xấu đến tốc độ mạng trên Windows 10. Dĩ nhiên, điều này cũng có thể được khắc chế với một vài thủ thuật đơn giản sau đây.

Giới thiệu về cơ sở dữ liệu - Database

Microsoft Access là công cụ tạo và quản lý cơ sở dữ liệu. Để hiểu về Access trước hết bạn phải hiểu về cơ sở dữ liệu (database).

Chỉ 5 phút để biến smartphone thành ‘máy chiếu 3D’

Để biến smartphone của bạn thành một máy chiếu 3D, bạn cần chuẩn bị những món đồ sau: giấy ô ly, hộp đĩa CD, bút, kéo, băng dính/ keo dán, dao dọc giấy và một chiếc smartphone.

Hướng dẫn bảo mật tài khoản Twitter nâng cao

Chắc chắn bạn đã sử dụng số điện thoại của mình để làm xác thực hai yếu cho tài khoản Twitter. Tuy nhiên, nếu bạn muốn đảm bảo an toàn thực sự tài khoản của mình, bạn nên xem xét việc tạo mật khẩu dành riêng cho ứng

Cài biểu tượng đồng hồ số trên màn hình chờ Windows 10

Khi chúng ta chưa tắt máy tính và không dùng, màn hình máy tính sau một thời gian theo thiết lập sẽ chuyển sang chế độ chờ. Trên chế độ này chúng ta có thể cho chạy ảnh hoặc các hiệu ứng khác, tuy nhiên bài viết này sẽ

ĐÁNH GIÁ NHANH

Đánh giá nhanh Honda SH 2017: Đẹp, an toàn và mạnh mẽ hơn

Ngoài những điểm mới ở mặt thiết kế đèn pha, đèn định vị, đèn hậu sử dụng công nghệ LED, Honda SH 2017 còn ở hữu hệ thống chống bó cứng phanh ABS hiện đại, động cơ cũng vận hành mạnh mẽ hơn, ...

Đánh giá nhanh smartphone giá rẻ Nokia 1 giá 1,9 triệu

Là một sản phẩm giá rẻ, không ngạc nhiên khi thiết kế của Nokia 1 không mấy ấn tượng. Máy có phần thân làm bằng nhựa và khá dày (9.5 mm) với viền màn hình cũng khá lớn, khiến nó trông giống như một thiết bị ra đời từ

Khám phá bên trong Apple Watch Series 7: Có nhiều thay đổi so với thế hệ trước

Apple Watch Series 7 hiện là mẫu smartwatch mới nhất của Apple với nhiều cải tiến và nâng cấp. Mới đây, iFixit đem Apple Watch Series 7 lên “bàn mổ”. Vậy bên trong Apple Watch Series 7 có gì đặc biệt? Chúng ta cùng đi