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

Cách tạo hiệu ứng phép thuật trên Facebook đơn giản

Thực chất đây là tính năng mới của Facebook chứ không có bí kíp, mưu mẹo gì hết cả. Điều bạn cần làm chỉ là trong bất kỳ trạng thái hay bình luận có nhắc đến ít nhất 1 trong các đoạn chữ sau

Cách tìm ra tên bài hát từ bất kỳ video YouTube

Mình sẽ bày cho bạn 2 cách, tất cả đều miễn phí và nhanh chóng. Mời bạn xem qua và làm theo ngay. Mẹo này cực kì hữu ích nếu nhưu bạn đang nghe một bản remix hay mashup nhiều bài hát một lúc, nhưng playlist lại không

Hướng dẫn sắp xếp lại các ứng dụng trên màn hình thiết bị iOS theo vần Alphabet

Như chúng ta đã biết, khi cài đặt bất kỳ ứng dụng nào trên thiết bị iOS thì mặc định các icon sẽ hiển thị nối tiếp vào danh sách trên màn hình. Tuy nhiên, sau đây TECHRUM sẽ hướng dẫn các bạn cách sắp xếp lại các biểu

Cách đổi giao diện Youtube cực kì thú vị và độc đáo

Đây là cách để bạn đổi giao diện Youtube quen thuộc nhàm chán bằng nhiều giao diện thú vị và độc đáo hơn, chỉ bằng một vài bước thực hiện đơn giản sau đây.

20 ứng dụng iOS trị giá 45 USD đang được miễn phí

Tiếp tục cập nhật danh sách 'Free App' hằng ngày dành cho iDevices, TCN đã tổng hợp thêm khá nhiều ứng dụng và game trả phí đang được miễn phí trong thời gian ngắn. Nếu bạn quan tâm hãy nhanh tay tải về trước khi bị

ĐÁNH GIÁ NHANH

Những lưu ý trước khi tham gia bảo hiểm nhân thọ

Bảo hiểm nhân thọ trong thời gian gần đây đã gây nên nhiều “làn sóng” dư luận. Cũng từ đây, nhiều khách hàng bắt đầu nghiên cứu kỹ hơn, hiểu đúng về bảo hiểm nhân thọ trong từng điều khoản. Đối với những khách hàng đang

Đánh giá Ford Explorer Limited 2017 - Ngập tràn công nghệ và tiện nghi

Explorer vẫn luôn là một trong những dòng sản phẩm quan trọng nhất của Ford kể từ khi mẫu xe này trình làng năm 1990.

So sánh Apple Watch Series 7 với Series 6: Màn hình nhỉnh hơn, tốc độ sạc nhanh hơn

Apple Watch Series 7 đã chính thức được ra mắt cùng với iPhone 13 Series. Sản phẩm mới này có gì khác với “người tiền nhiệm”? Có xứng đáng để nâng cấp không? Hãy cùng chúng tôi so sánh Apple Watch Series 7 với Series 6