🏇🏽 🔊 🍄 कृत्रिम तंत्र ने प्रकाश संश्लेषण की दक्षता में प्राकृतिक पत्ती को पीछे छोड़ दिया है। 🧛🏻 🛅 👨🏿‍🎓

पहली बार, वैज्ञानिक बैक्टीरिया की गतिविधि के साथ रासायनिक इलेक्ट्रोलिसिस को प्रभावी ढंग से संयोजित करने में सक्षम थे। प्रणाली शाब्दिक रूप से "हवा से" शराब और अन्य पदार्थों का उत्पादन करती है

हार्वर्ड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक बायोनिक प्रणाली बनाई है जो अकार्बनिक सामग्रियों और जीवित सूक्ष्मजीवों के एक संकर तंत्र का उपयोग करके सौर ऊर्जा को रासायनिक रूप में परिवर्तित और संग्रहीत करती है। इस तरह की योजना दो समस्याओं को एक बार में हल करने में मदद करती है: 1) सौर ऊर्जा का संरक्षण, जो दिन के उजाले घंटे के दौरान अधिक उत्पादन होता है और जो शाम को पर्याप्त नहीं होता है; 2) वायुमंडल से अतिरिक्त सीओ ₂ का उन्मूलन ।

नया आविष्कार सभी मौजूदा समान घटनाओं की प्रभावशीलता को पार करता है और यहां तक कि प्रकृति में प्रकाश संश्लेषण को भी पार करता है। वैज्ञानिक लेख 3 जून को साइंस (doi: 10.1126 / science.aaf5039) पत्रिका में प्रकाशित हुआ था ।

इंपीरियल कॉलेज लंदन के जोहानस लिस्चनर ने सहयोगियों पर टिप्पणी करते हुए कहा , "मुझे लगता है कि यह वास्तव में काफी रोमांचक अध्ययन है।" "उच्च प्रदर्शन वाले रासायनिक ईंधन में सूर्य के प्रकाश को परिवर्तित करना अक्षय ऊर्जा के लिए पवित्र कंघी बनानेवाले की रेती की तरह है।"

बायोनिक प्रणाली एक जार है जिसमें दो इलेक्ट्रोड, पानी और बैक्टीरिया का एक कॉलोनी राल्सोनिया यूट्रोपा है । इलेक्ट्रोड के माध्यम से एक विद्युत प्रवाह पारित किया जाता है और पानी के अणुओं को विघटित करता है, हाइड्रोजन गैस जारी करता है।

परिणामस्वरूप हाइड्रोजन को पहले से ही ईंधन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता था, लेकिन वैज्ञानिकों ने इसे और अधिक कुशल बनाने के लिए प्रणाली को जटिल बनाने का फैसला किया। अगले चरण में, बैक्टीरिया रालस्टोनिया यूट्रोपाकि वायुमंडल से हाइड्रोजन और सीओ ₂ द्वारा खिलाया जाता है। इन पोषक तत्वों के लिए धन्यवाद, जीवाणु कॉलोनी सक्रिय रूप से आकार में बढ़ रहा है। सूक्ष्मजीवों के अपशिष्ट उत्पादों में विभिन्न उपयोगी रसायन हैं। वैज्ञानिकों ने आनुवंशिक संशोधनों और विकसित बैक्टीरिया के साथ प्रयोग किया जो विभिन्न प्रकार के अल्कोहल ( आरेखों में सी ₃ और सी ₄ + सी ₅ ) और प्लास्टिक अग्रदूतों (आरेखों में पीएचबी) का उपयोग करते हैं।

दशकों से, वैज्ञानिक प्रतिक्रियाओं की रासायनिक श्रृंखला में भाग लेने के लिए इलेक्ट्रोड पर बैक्टीरिया को विकसित करने की कोशिश कर रहे हैं, लेकिन इस प्रक्रिया में विभिन्न समस्याएं लगातार उत्पन्न हुईं जो वास्तव में प्रभावी प्रणाली के निर्माण को रोकती हैं।

इन समस्याओं में से मुख्य है इलेक्ट्रोड से भारी धातुओं की लीचिंग, साथ ही साथ सक्रिय रूप में ऑक्सीजन की उपस्थिति। ये दोनों प्रक्रियाएं खुशहाल, स्वस्थ जीवाणुओं के जीवन को दर्शाती हैं। हार्वर्ड केमिस्ट द्वारा एक महत्वपूर्ण खोज कोबाल्ट-आधारित कैथोड और एनोड के साथ एक इलेक्ट्रोलिसिस प्रणाली का उपयोग था। अनिवार्य रूप से, कैथोड और एनोड एक आत्म - उपचार प्रणाली का प्रतिनिधित्व करते हुए, एक सहक्रियात्मक प्रभाव पैदा करते हैं । यदि एक अपमानित करता है, तो दूसरा उसे पदार्थों की आपूर्ति करता है, और इसके विपरीत।

स्वतंत्र विशेषज्ञों के अनुसार जो इस अध्ययन से संबंधित नहीं हैं, वैज्ञानिक कार्य वास्तव में क्रांतिकारी हैं। इतिहास में पहली बार, वैज्ञानिक उच्च ऊर्जा रूपांतरण और ऊर्जा संरक्षण के साथ बैक्टीरिया की गतिविधि के साथ रासायनिक इलेक्ट्रोलिसिस को संयोजित करने में सक्षम थे। इस दिशा में काम 1960 के दशक से चल रहा है।

अध्ययन के लेखक बैक्टीरिया बायोमास और तरल अल्कोहल के उत्पादन के साथ सीओ _{2 की} कमी दक्षता 50% प्राप्त करने में सक्षम थे । सीओ _{2 के} 180 ग्राम प्रति 1 किलोवाट बिजली की खपत होती है ।

अगर हम पारंपरिक सौर कोशिकाओं के साथ इस प्रणाली गठबंधन, सीओ की वसूली दक्षता ₂ हो जाएगा 10% के बारे में - प्राकृतिक प्रकाश संश्लेषण की तुलना में अधिक है!

वैज्ञानिकों का सुझाव है कि तरल ईंधन के लिए ऊर्जा के रूपांतरण के साथ कुशल इलेक्ट्रोलिसिस की उनकी प्रणाली को सबसे पहले, विकासशील देशों में, जहां विकसित विद्युत अवसंरचना नहीं है, को दिन में सौर पैनलों द्वारा उत्पादित बिजली को वितरित करने और बनाए रखने के लिए आवेदन मिलेगा।

भविष्य में, प्रौद्योगिकी बहुत व्यापक अनुप्रयोग पा सकती है। यह बहुत महत्वपूर्ण है कि बैक्टीरिया आनुवंशिक रूप से इंजीनियर हैं और न केवल शराब, बल्कि अन्य सामग्रियों के उत्पादन के लिए भी उपयुक्त हैं। यह सब, हवा और सूरज की रोशनी की वस्तुतः असीमित मात्रा में उत्पादन किया जा सकता है के रूप में वह वैज्ञानिक में कहा पॉडकास्ट ब्रेंडन कोलोन (ब्रेंडन कोलन), वैज्ञानिक कार्य के लेखकों में से एक।

प्रणाली उत्पन्न बिजली के भंडारण की समस्या को हल करती है, लेकिन यह अतिरिक्त सीओ ₂ से कुछ लाभ प्राप्त करने में मदद करती है जो मानवता वातावरण में उत्सर्जित करती है, जिससे लाखों टन हाइड्रोकार्बन प्रतिवर्ष जलती है।

कृत्रिम तंत्र ने प्रकाश संश्लेषण की दक्षता में प्राकृतिक पत्ती को पीछे छोड़ दिया है।

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