科学者は、バイオ燃料のブレークスルーにおける光合成の初期段階にハッキングします

先月 、 エクソンモービル (NYSE: XOM) プラグを抜いた かつて未来の燃料と考えられていたものを放棄する最新の石油会社になるための14年間の藻類バイオ燃料プロジェクトでは、全体のアイデアにメリットがないわけではありませんでした. 藻類は、主にこれらの光合成微生物が太陽光をバイオマスに変換するのに非常に効率的であるため、バイオフィルターフィルターよりもいくつかの明確な利点があります。 所有 80％までの高脂肪含有量 一部の栽培品種では、人気のあるバイオ燃料作物であるトウモロコシなどよりも多様です。

残念なことに、エクソンとそのビッグ オイル関連グループは、藻類バイオ燃料の経済性を、はるかに安価な原油と競争力のあるものにすることは非常に困難であることに気付きました。 シラナ 藻類バイオ燃料が競争に勝つためには、原油が 1 バレルあたり 500 ドルに達する必要があると見積もっています。

しかし、科学者による新たな発見は、エクソンのような企業や再生可能エネルギーのプレーヤーに新しいライフラインを提供する可能性があります. 科学者たちは 光合成の初期段階を「ハッキング」 そして、プロセスからエネルギーを抽出する新しい方法を発見しました。この発見は、クリーンな燃料と再生可能エネルギーの生成に役立つ可能性があります。

光合成ハック

ケンブリッジ大学が率いる生物学者、化学者、物理学者の国際チームは、光合成を分子レベルで超高速タイムスケール (100 万分の 1 秒) で研究することに成功しました。

植物が太陽光と水をエネルギーに変換するプロセスは何世紀にもわたって人類に知られていますが、太陽光が植物に吸収されるときに発生する原子および分子の変化を含むプロセスの光物理学はよく理解されていません. 光合成を完全に理解する上での大きな課題は、プロセスが速すぎて、多くの従来の監視システムが追跡できないことです。 この障壁を克服するために、ケンブリッジのチームは、生きた細胞のサンプルを対象としたレーザーパルスを使用して急速な細胞の変化を監視する超高速分光技術を使用する技術を開発しました。

研究の著者である Tomi Baikie によると、これらのレーザーは光合成細胞の「写真」を「…iPhone よりも 100 万倍高速です。 植物の世界における（量子）エレクトロニクスは、かなり驚くべきものです。 うまくいくとは思っていませんでしたが、本当にうまくいきました. これは、細胞を理解するための新しいツールを手に入れたことを意味します。”

チームの重要な発見は、光合成に必要な電子が、これまで考えられていたよりもはるかに早く細胞から取り出されていることです。 張と彼女の同僚は、キノンと呼ばれるリング状の分子がどのようにして光合成から電子を「盗む」ことができるかを理解しようとしてきた. キノンは電子を簡単に受け入れたり放棄したりできます。 科学者は超高速過渡吸収分光法を使用して、光合成シアノバクテリアでキノンがどのように振る舞うかをリアルタイムで研究してきましたが、光合成から電子を時間内に「盗む」試みが数多く行われてきました。」これを達成することで、太陽電池とそのコンポーネントが、人工システムでは再現できない自己生成および自己修復触媒として機能できる、多くのエキサイティングな可能性が開かれます。」 Zhang 氏によると、これまでの複雑な点は、細胞内のどこから電子機器が盗まれているかを研究者が「見る」ことができなかったことです。

ビザンチン的で型破りに聞こえるかもしれませんが、ここで重要なことは、この発見は、バイオ燃料からより効率的な作物の開発まで、将来のバイオ燃料の競争力を向上させる可能性のある、さまざまな将来のアプリケーションを備えた潜在的なゲームチェンジャーであるということです. さらに、科学者たちは、光合成プロセスをシミュレートして、太陽光と水だけからクリーンな燃料を生成するなど、気候危機に対処するために光合成をどのように使用できるかを研究してきました。

“フィールドを完全に変えるために必要なのは、いくつかの基本的なハックだけです。 これらのブレークスルーには時間が必要ですが、基礎科学と学際的な研究への投資も必要です。 この作品はこれの美しいデモンストレーションであり、この技術が可能なターゲット投稿を変更しました。張は言った。

Oilprice.comのアレックス・キマニ

Oilprice.com からのその他のトップリード: