Image
4.7.2019 1 Comments

Nanoorganizmy poháňané svetlom konzumujú oxid uhličitý a vytvárajú ekologické plasty a ešte aj palivo

Výskumníci z University of Colorado Boulder vyvinuli nanobiohybridné organizmy, ktoré dokážu premieňať oxid uhličitý zo vzduchu a dusík na rôzne plasty a palivá. Využitím kvantových bodiek aktivovaných svetlom na poháňanie enzýmov v bunkách mikróbov vedci vytvorili „živé továrne“, ktoré konzumujú škodlivý CO2 a premieňajú ho na užitočné produkty, ako sú biologicky odbúrateľné plasty, benzín, amoniak a bionafta.

„Inovácia je dôkazom sily biochemických procesov,“ povedal Prashant Nagpal, hlavný autor výskumu a odborný asistent na Katedre chemického a biologického inžinierstva na CU Boulder. Zachytávanie CO2 by mohlo pomôcť v boji proti klimatickým zmenám. Takýto postup zároveň obmedzuje spotrebu fosílnych palív, ktoré sa dnes používajú na výrobu plastov a palív.

Projekt sa začal v roku 2013, keď Nagpal a jeho kolegovia začali skúmať široký potenciál nanoskopických kvantových bodiek, čo sú malé polovodiče podobné tým, ktoré sa používajú v televíznych prijímačoch. Kvantové bodky môžu byť vstreknuté do buniek pasívne a sú navrhnuté tak, aby sa spájali a samy zostavili požadované enzýmy. Potom boli tieto enzýmy aktivované na príkaz použitím svetla špecifických vlnových dĺžok.

Nagpal chcel zistiť, či by kvantové bodky mohli pôsobiť ako zapaľovacia sviečka na aktivovanie enzýmov v mikrobiálnych bunkách, ktoré sú vybavené na premenu CO2 a dusíka zo vzduchu, ale prirodzene to nerobia pre chýbajúcu fotosyntézu.

Tým, že Nagpal a jeho kolegovia rozptýlili špeciálne prispôsobené kvantové bodky do buniek bežných mikrobiálnych druhov nachádzajúcich sa v pôde, preklenuli tento nedostatok. Vystavením aj malým množstvám nepriameho slnečného žiarenia mikroorganizmus spustí premenu oxidu uhličitého na zaujímavé látky. Každá bunka vyrába milióny týchto chemikálií a vedcom sa podarilo prekročiť ich prirodzený výnos takmer o 200 percent.

Výsledkom kombinácie rôznych kvantových bodiek a vlnových dĺžok svetla sú rôzne produkty. Zelené svetlo spôsobuje, že baktérie spotrebúvajú dusík a produkujú amoniak, zatiaľ čo červené vlnové dĺžky spôsobujú, že mikróby spotrebúvajú oxid uhličitý a produkujú plasty. Navyše to vyzerá tak, že tento proces sa dá škálovať, čo je veľmi sľubné. Okrem toho štúdia zistila, že mikrobiálne továrne aktivované po celé hodiny vykazovali len malé známky únavy a vyčerpania, čo naznačuje, že mikroorganizmy sa môžu regenerovať. Vo výrobe by ich teda nebolo treba často meniť za nové.

Vedci si ideálny scenár predstavujú tak, že niektoré domácnosti či výrobné prevádzky by odvádzali svoje emisie CO2 do blízkej vodnej nádrže, kde by ich mikróby premenili na bioplast. Vlastníci by mohli výsledný produkt predávať s určitým ziskom, pričom by v podstate kompenzovali svoju vlastnú uhlíkovú stopu. Podľa Nagpala by implementácia tohto postupu nebola oveľa zložitejšia ako výroba domáceho piva.

Štúdia bola nedávno publikovaná v časopise Journal of American Chemical Society.

Zdroj: sciencedaily.com.

Zobrazit Galériu
Autor: Redakcia

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Výskum

Umelé neuróny bude možné využiť ako implantáty pri Alzheimerovej chorobe

10.12.2019 00:10

Tím vedcov z britskej University of Bath našiel spôsob, ako replikovať vo forme elektronických obvodov to, čo prirodzene robia nervové bunky (neuróny). Úlohou neurónov je prenášať signály medzi mozgom ...

Výskum

IKEA navrhla, ako by mohol vyzerať interiér základne na Marse

09.12.2019 00:20

Pred dvoma rokmi poslala IKEA svojich dizajnérov na základňu Mars Desert Research Station (MDRS), čo je biotop v púšti v Utahu, ktorý napodobňuje podmienky na Červenej planéte. Jeho cieľom je pomôcť v ...

Výskum 2

Solárny satelit môže prenášať koncentrovanú energiu zo Slnka na Zem. Dokonca aj vtedy, keď prší

09.12.2019 00:05

Na začiatku roka skupina divákov v Marylande sledovala zaujímavý pokus amerického námorníctva v zariadení David Taylor Model Basin. Na každom konci krytého jaskynného bazéna bola štvormetrová tyč, na ...

1 Comments

  1. zase nanotechnologie? reakcia na: Nanoorganizmy poháňané svetlom konzumujú oxid uhličitý a vytvárajú ekologické plasty a ešte aj palivo
    7.7.2019 09:07
    mam toho dost, ze cez to komunikuju do mozgu a obtazuju ma cely den, vole mas pracu zavidia ti, nemas pracu tiez ti zavidia, pozres po rno a vy ho nis zavidia ti, nepozres po r no chodis do kostola zavidia ti, tak kde to zijeme, dusevne chori ludia toto
    Reagovať

Vyhľadávanie

ACER_122019

Najnovšie videá