15:05
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cercetătorii fabrică o baterie oceanică bionică miniaturizată

_ Cercetătorii fabrică ocean bionic miniaturizat- baterie

Cercetătorii de la Institutul de Microbiologie al Academiei Chineze de Științe au dezvoltat o baterie oceanică bionică miniaturizată, o celulă bio-solară care transformă lumina în electricitate, mimând structura ecologică de bază a microbianelor marine. ecosistemelor. Acest studiu a fost publicat în Nature Communications.

Oceanele acoperă aproximativ 70% din suprafața Pământului. Din perspectiva energiei, ecosistemele marine sunt un imens sistem de bioconversie a energiei solare în care microorganismele domină procesele de conversie a energiei.

Conversia energiei în ecosistemele marine începe cu fotosinteza. Microorganismele fotosintetice, numite producători primari, situate în zona eufotică a coloanei de apă, absorb energia solară și transformă fotonii în electroni care sunt utilizați pentru fixarea dioxidului de carbon în materie organică. Materia organică este parțial consumată de planctonul care trăiește în coloana de apă și parțial depozitată în sedimentele marine, unde microorganismele anaerobe facultative sau strict anaerobe mineralizează materia organică complexă la dioxid de carbon prin oxidare succesivă.

Microorganismele marine. sedimentele pot fi împărțite în continuare în două grupe. Un grup, numit degradatori primari, este responsabil pentru degradarea materiei organice complexe în compuși organici simpli; celălalt grup, numit consumatori finali, este responsabil pentru oxidarea completă a compușilor organici simpli, eliberând electroni pentru reducerea biologică a elementelor precum azotul, fierul, manganul și sulful. Prin fixarea fotosintetică a carbonului și mineralizarea materiei organice, ecosistemele microbiene marine folosesc energia solară pentru a conduce ciclurile biogeochimice.

Văzute din spațiul cosmic, ecosistemele microbiene marine cu funcție de conversie fotoelectrică pot fi considerate ca un imens „ocean- baterie" încărcată cu energia solară. Cu toate acestea, distribuția spațială și temporală a microorganismelor în ecosistemele marine este uriașă, iar transferul de electroni este lent și lent, astfel încât eficiența conversiei fotoelectrice este scăzută. Cercetătorii au propus că este posibilă dezvoltarea unei baterii oceanice compactate spațial-temporal, cu o eficiență energetică semnificativ îmbunătățită.

Pentru a atinge acest obiectiv, cercetătorii au extras structura de bază a ecosistemelor microbiene marine. Ei au proiectat și construit o comunitate microbiană sintetică formată din producător primar (cianobacterii), degradant primar (Escherichia coli) și consumatori finali (Shewanella oneidensis și Geobacter sulfurreducens) pentru conversia biofotoelectrică.

În această comunitate microbiană sintetică, cianobacteriile modificate sunt capabile să sintetizeze zaharoza din dioxid de carbon utilizând energia luminoasă și să stocheze energia luminoasă în zaharoză; E. coli artificial este responsabil pentru degradarea zaharozei la lactat; S. oneidensis și G. sulfurreducen oxidează complet lactatul în dioxid de carbon prin oxidare succesivă și transferă electroni către electrozii extracelulari pentru a genera curent electric, transformând astfel energia luminoasă în electricitate.

Cercetătorii au demonstrat că cele patru specii. comunitatea microbiană a depășit semnificativ comunitatea de trei specii care nu are G. sulfurreducens și comunitatea de două specii lipsită de E. coli și G. sulfurreducens în ceea ce privește rezistența internă, densitatea maximă de putere și stabilitatea, indicând faptul că menținerea structurii ecologice complete a microbianelor marine ecosistemele este esențială pentru realizarea unei conversii biofotoelectrice eficiente. Densitatea maximă de putere a acestei comunități microbiene de patru specii a atins 1,7 W/m2, ceea ce este cu un ordin de mărime mai mare decât cel al sistemului biofotovoltaic cu două specii raportat de autori în lucrările anterioare (Zhu et al, Nature Communications, 2019, 10). : 4282).

Cercetătorii au descoperit în continuare că oxigenul produs de cianobacteriile în timpul fotosintezei a permis respirația aerobă a E. coli și S. oneidensis, iar oxigenul a inhibat generarea de electricitate de către S. oneidensis și G. sulfurreducens, strict anaerob, conducând astfel la un efect negativ asupra performanței generale. Pentru a rezolva această problemă, cercetătorii au blocat calea de respirație aerobă a E. coli și S. oneidensis. Ei au dezvoltat un hidrogel conductiv cu proprietăți de barieră la oxigen. Hidrogelul conductiv a fost folosit pentru a încapsula E. coli, S. oneidensis și G. sulfurreducens pentru a forma un strat de sediment artificial izolator de oxigen, capabil de transfer de electroni.

Prin asamblarea stratului de sediment artificial care conține degradant primar (E). . coli) și consumatorii finali (S. oneidensis și G. sulfurreducens) cu un strat de coloană de apă care conține producător primar (cianobacterii), cercetătorii au asamblat în cele din urmă o celulă bio-solară integrată care transformă direct lumina în electricitate timp de peste o lună.

Această celulă bio-solară imită structura fizică de bază și structura ecologică a bateriei oceanice, cu scara spațio-temporală semnificativ compactată și numărul de specii minimizat și poate fi astfel considerată ca un ocean bionic miniaturizat. baterie.

Acest studiu demonstrează că o comunitate microbiană sintetică redusă la minimum de specii și compactată spațial-temporal poate reproduce funcția de conversie fotoelectrică a ecosistemelor microbiene marine. Eficiența energetică a acestei baterii oceanice bionice este mai mare decât cea a ecosistemelor marine din cauza depășirii modelului de transfer de electroni asemănător rețelei și lent.

Dezvoltarea bateriei oceanice bionice miniaturizate îmbunătățește eficiența biofotovoltaică și oferă o nouă rută pentru dezvoltarea celulelor bio-solare eficiente și stabile. Acest studiu demonstrează, de asemenea, potențialul biotehnologic al ecologiei sintetice.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

O nouă mizerie Soroșistă. Parlamentarii din Canada criticați pentru că caută să ofere eutanasie COPIILOR

_ Biden de la Phoenix Computer Chip Plant: �Trei nanocipuri, trei nanocipuri, chipuri care sunt trei nano� Oricum, Nano Nono, nu știu� (VIDEO)

Strep A: Părinții cărora copiii s-au luptat cu infecția mortală avertizează asupra ACESTE semne pe care trebuie să le ai grijă

_ Femeia împarte părerile cu ținuta „dezvăluitoare” pentru petrecerea de Crăciun

_ Cercetătorii constată o diferență semnificativă de remunerare între femei și bărbați în ceea ce privește concedierile de conducere

Elon Musk DEZVĂLUIE DOSARELE DE CENZURĂ puse la cale de gașca lui Biden și de Twitter . Elon Musk dezvăluie implicarea Twitter în alegerile din SUA și Cum a cenzurat Twitter orice informații care dezvăluiau porcăriile lui Hunter Biden și ale lui Joe Biden

_ Ryan Giggs pleacă la prânz cu prietena lui Zara Charles

_ Neuralink de la Elon Musk se confruntă cu o investigație USDA după „decesul a 1.500 de animale aflate în teste”

_ Starul My Unorthodox Life, Julia Haart, recunoaște că a făcut SEX la Fântâna Trevi înconjurată de turiști

Cine a declanșat CRIZA MONDIALĂ LA ENERGIE?

_ Valize atât de deștepte încât se rotesc singure

_ Casa de Pensii, zguduită de un imens scandal! Șeful Casei, prins pe înregistrare!

_ Punct de informare şi asistenţă pentru ucrainenii care vor să îşi relocheze afacerile, deschis de CCINA

_ Anunț oficial după sărbători...

_ Volodimir Zelenski e nemulțumit de sprijinul primit în lupta cu Rusia: atac dur la adresa ONU

_ Chelsea: Aethel Partners va lansa o ofertă de 2 miliarde de lire sterline pentru club, deoarece firma de acțiuni se alătură cursei pentru a înlocui Abramovici

Oamenii de știință descoperă de ce răcelile cresc când temperatura scade

_ Parlamentul ucrainean a aprobat o lege pentru recrutarea femeilor

_ Ordine de protecție dominante plasate �n procesul lui Paul Pelosi. De ce este aceasta fiind at�t de protejată?

_ FMI revizuieşte perspectivele la nivel mondial - Cum vor evolua economiile lumii

_ Ray Epps și Baked Alaska văzuți �mpreună �n videoclip din noiembrie 2020 cu două luni �nainte de 6 ianuarie

_ RUPTĂ: Elon Musk �l concediază pe consilierul general adjunct al Twitter, James Baker, ��n lumina �ngrijorărilor� cu privire la rolul său �n suprimarea poveștii pentru laptopul lui Hunter Biden

_ Los Angeles. se confruntă cu o val de corona completă...

_ Veste uriașă pentru fermierii din România: Comisia Europeană alocă 75 de milioane de euro!

_ Amprenta energetică sa dovedit a fi redusă de stilul de viață alternativ al comunității

_ Poluare masivă pe Dunăre, la Porțile de Fier: Pânză de petrol pe o lungime de 6 kilometri (FOTO)

_ Zeci de familii vulnerabile din comuna sibiană Hoghilag vor avea electricitate gratuită

_ FEDS PROBE...

_ METEO După frig, vine căldura. Prognoza pentru luna aprilie

_ Autoritățile răspund casei senatorului Ted Cruz din Houston după rapoarte despre �rănile de �njunghiere autoprovocate� ale fiicei (VIDEO)

_ Sursă ucraineană: 14 drone iraniene au fost doborâte în Ucraina noaptea trecută

Călin Georgescu - 04 Dec 2022 02:41:10 - Vor dispărea popoare. Unde ne vom afla noi?

_ Elon Musk critică Wikipedia de extremă st�ngă pentru �prejudecata netrivială de st�nga�

_ 202 de episoade din Săptămâna rechinilor s-au dovedit a fi pline de știință nedorită, dezinformare și „experți” bărbați albi pe nume Mike

_ CRYPTO TEETERS Lângă abis

_ Meghan Markle se deschide despre gândurile ei de sinucidere în timp ce acceptă premiul „anti-rasism” la gala de la New York

_ �Cei care călăresc tigrul pentru a căuta puterea sf�rșesc adesea �năuntru� � Procurorul general al Nunchucks din Arizona, Mark Brnovich, a avertizat-o pe Katie Hobbs �n timpul certificării electorale trucate?

_4 Media Info - 03 Dec 2022 18:05:17 - Lulea, AUR - "Au dat jumătate de miliard de euro pe avioane vechi de 40 de ani. Nu au construit nici un spital în 30 de ani"

_ Meghan Markle a purtat o rochie albă pe umăr, la câteva zile după ce Kate Middleton a îmbrăcat o rochie similară

_ Eddie Howe admite că FFP ar putea limita Newcastle în fereastra de transferuri din ianuarie

_ Regina Maxima uimește în mov din cap până în picioare la Haga

_ Tarek El Moussa îl mângâie pe soția Heather Rae la People's Choice Awards

_ Avatar: Calea apei primele reacții sunt laude pentru acest spectacol uluitor

_Călin Georgescu - 07 Dec 2022 00:08:45

_ Stephen Bear „s-a înregistrat că făcea sex cu Georgia Harrison și l-a încărcat pe OnlyFans”

_ Lydia Bright spune că „își face griji că criza vieții poate descuraja familiile care doresc să plaseze”

_ Cupa Mondială: Șase lucruri pe care le-am învățat de la ieșirea în optimile de finală a SUA

_ Executivul de la Bratislava taxează suplimentar producătorii de electricitate

_ Liverpool și Chelsea „contactează reprezentanții lui Yunus Musah” după ce starul american a impresionat la Cupa Mondială

_ Dominic Fritz: Preşedintele Parlamentului European a acceptat invitaţia de a veni la Timişoara, anul viitor

_ Duoul american Yunus Musah și Antonee Robinson au atras interesul de transfer după Cupa Mondială

_ Transportul maselor de aer în legătură cu El Niño decodificat

_ Dieteticianul Susie Burrell și antrenorul personal vă împărtășesc exact cum să mărunțiți de Crăciun în 18 zile

_ Premierul ucrainean: deficitul de energie electrică în Ucraina este de 19%

_ Cristina Chiriac, preşedinta ANAA: 'Evoluţia economiei româneşti depinde masiv de abilitatea mediului de afaceri de a găsi finanţare pentru dezvoltare'

_ Poluare pe Dunăre pe o lungime de 6 kilometri

_ 78% șanse de a câștiga

_ �AVATAR 2� UIMINE CRITICII DE FILM: UNUL DINTRE CELE MAI BUN DIN VAPURI!

_ �Uimitoare�... �Capodopera vizuală�...

_ Organizația Trump condamnată pentru o schemă de evaziune fiscală..


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38 Pag.39
Pag.40 Pag.41 Pag.42 Pag.43 Pag.44 Pag.45 Pag.46 Pag.47
Pag.48 Pag.49 Pag.50 Pag.51

Nr. de articole la aceasta sectiune: 3057, afisate in 51 pagini.