Скачать Фотосинтез: новый источник электрической энергииФранцузские учёные преобразовали химическую энергию, полученную в результате фотосинтеза, в электрическую. Они предлагают новую стратегию экологически чистого и возобновляемого преобразования солнечной энергии в электрическую. Полученное таким образом биотопливо может сыграть важнейшую роль и в медицине. Эти выводы недавно были опубликованы в журнале «Аналитическая химия».

Фотосинтез – это процесс, в ходе которого растения превращают солнечную энергию в энергию химическую. При наличии видимого света, двуокись углерода (CO2) и вода (H20) трансформируются в глюкозу и O2 впоследствие целого ряда сложных химических реакций. Исследователи из Centre de Recherche Paul Pascal (CNRS) разработали биотопливный элемент, который функционирует благодаря использованию продуктов фотосинтеза (глюкозы и О2) и состоит из двух ферментных электродов.

Учёные предложили «вживить» биотопливный элемент в растение (в данном случае – в кактус). Как только он был имплантировали в листья кактуса, исследователи получили возможность в режиме реального времени вживую наблюдать за процессом фотосинтеза. Они могли проследить за увеличением электрического тока при включении настольной лампы и за его уменьшением, когда лампа была выключена. В ходе этих экспериментов учёным также удалось впервые в истории человечества увидеть изменение уровня глюкозы в процессе фотосинтеза. Такой метод предоставляет новые возможности для лучшего понимания механизмов фотосинтеза.

Более того, исследователи показали, что 1 см2 биотопливных элементов, вставленных в листья кактуса, может вырабатывать до 9 Вт энергии. Поскольку выработка была пропорциональна интенсивности света, учёные пришли к выводу, что более мощное освещение ускоряет производство глюкозы и О2 (сам фотосинтез) – вследствие этого увеличивается и количество полученного биотоплива. В будущем такая система может стать основой новой стратегии экологически чистого и возобновляемого преобразования солнечной энергии в электрическую.

Первоначальная цель работы заключалась в разработке биотопливного элемента для применения в медицине. Он может автономно функционировать под кожей, вырабатывая химическую энергию посредством кислородно-глюкозной пары, присутствующей в физиологических жидкостях. Тем самым биотопливный элемент сможет обеспечить электроэнергией имплантированные медицинские устройства – например, автономные подкожные датчики для измерения уровня глюкозы у больных сахарным диабетом.

Источник: physorg.com

загрузка...