Солончаковые микробы для водородной энергетики

31.07.2013

В сильно соленых водах солончаковых озер живут особые микроорганизмы, галобактерии, которые придают озерам специфический розовый цвет. Как оказалось, белок, содержащийся в мембранах галобактерий, может совершить революцию в производстве водородного топлива.

Ученые из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США предложили новый способ использования солнечного света для создания экологически чистого водородного топлива. Ведущий автор исследования - специалист в области нанотехнологии Елена Рожкова, которая работает на Министерство энергетики США. Основная цель этой работы - отправить на задворки истории нефть, как основной источник горючего для современного транспорта.

Не исключено, что галобактерии могут помочь в производстве дешевого водородного топлива, по крайней мере эксперименты указывают на такую возможность. Елена Рожкова и ее коллеги смогли объединить бактериальный пигмент бактериородопсин с полупроводниковыми наночастицами из диоксида титана и платины. В результате получился комплекс, который способен выступать в качестве катализатора при производстве водорода.

Ученым и ранее было известно о большом потенциале наночастиц диоксида титана в альтернативной энергетике. Так, еще в 1970 году японские ученые обнаружили, что электрод из диоксида титана на ярком ультрафиолетовом свету способен разделять молекулы воды и вырабатывать таким образом водород Это явление известно под именем эффект Хонда-Фудзисима. С тех пор ученые прилагают большие усилия по коммерческому применению данной технологии, но, к сожалению, диоксид титана реагирует только с ультрафиолетовым светом, в результате чего большая часть солнечного света для производства водорода не используется.

Ученые решили восполнить этот пробел с помощью бактериородопсина, который может выступать в качестве протонного насоса и вместе с наночастицами создает гибридную схему, эффективно использующую для выработки водорода максимум солнечного света.
Протонный насос основан на белках, которые в природе вызывают колебания клеточной мембраны и передают протоны изнутри клетки во внеклеточное пространство. В новой установке протоны, поставляемые бактериородопсином, взаимодействуют со свободными электронами на небольших участках платины, расположенных в матрице из диоксида титана. При обучении этой конструкции солнечным светом, на наночастицах платины образуются молекулы водорода.

Новый "биогибридный" фотокатализатор превосходит большинство других подобных систем по производству водорода и может стать коммерчески эффективным источником экологически чистого топлива. При этом все сырье, которое понадобится для производства водорода - это соленая морская вода и солнечный свет. Позднее сгоревший водород вновь превратится в воду, выпадет дождем или снегом, и цикл круговорота сырье/топливо повторится.

<< Назад: Мгновенная зарядка аккумуляторов 31.07.2013

>> Вперед: Влагоустойчивый динамик Braven 855s 30.07.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Космическая сексология 02.02.2025 Вопрос секса в космосе долгое время оставался табуированным и игнорировался космическими агентствами. Однако, с развитием частного космического туризма и планами по колонизации Луны и Марса, изучение этой темы становится все более актуальным. Группа канадских исследователей из Университета Конкордия и Университета Лаваля призывает к созданию "космической сексологии" - всестороннего научного изучения интимных отношений и сексуальности вне Земли. До недавнего времени космические агентства, такие как НАСА, предпочитали обходить стороной тему секса, опасаясь вызвать разногласия и поставить под угрозу свои открытия. Официальные представители НАСА отказываются комментировать этот вопрос, а астронавтам, по всей видимости, запрещено заниматься сексом или вступать в близкие отношения на борту Международной космической станции. Однако, с расширением перспектив колонизации околоземной орбиты и запуском частных миссий, игнорировать исследование базового человеческого желания становится все менее разумным. Саймон Дюбе и его соавторы выделяют несколько потенциальных рисков, связанных с сексом в космосе, которые требуют изучения. Во-первых, ионизирующее излучение может повлиять на репродуктивное здоровье, изменив ДНК сперматозоидов, яйцеклеток и даже человеческих эмбрионов. Хотя одно исследование предполагает, что эмбрионы млекопитающих могут нормально развиваться в космосе, это требует дальнейшего изучения. Во-вторых, отсутствие гравитации может сделать секс физически более сложным и неудобным, что является серьезной проблемой в условиях ограниченного пространства и необходимости соблюдения чистоты. Космические модули обычно тесные и замкнутые, а уединение в них - большая проблема. Удовлетворение сексуальных потребностей может оказаться непростым делом. В будущем, в небольших поселениях с ограниченным количеством сексуальных партнеров, неизбежно возникнут стресс, конфликты и даже сексуальные домогательства или насилие. Чем дальше люди от Земли и чем дольше они в космосе, тем вероятнее появление проблем, связанных с сексом и отношениями, считают Дюбе и его коллеги. Именно поэтому ученые призывают начинать изучение "космической сексологии" уже сейчас. "Технологии делают внеземную жизнь и космические путешествия все более доступными", - отмечают исследователи. "На проведение высококачественных научных исследований и внедрение систематических изменений уйдет время, поэтому почему не начать сейчас, а не ждать, пока появятся проблемы?". Дюбе и его соавторы выделили несколько потенциальных областей исследования. Во-первых, создание систем и пространств, позволяющих интимным отношениям быть безопасными, частными и гигиеническими. Сюда также входит предварительное планирование родов в космосе, а также лечение заболеваний, передающихся половым путем. Во-вторых, создание учебных программ, которые бы подготовили космических путешественников к интимной жизни, сексуальной активности и любым социальным проблемам, которые могут возникнуть. В-третьих, разработка сексуальных технологий, таких как игрушки или работы, которые обеспечили бы чистый и доставляющий удовольствие сексуальный опыт. И, наконец, при тщательном исследовании и планировании "интимные отношения и сексуальность - как досуг - помогут смириться и нормализовать жизнь в космосе, сделав его более приятной и менее одинокой", считают исследователи. Сексуальная активность к тому же снимает стресс, снижает давление и помогает заснуть. Изучение секса в космосе - это не просто вопрос удовлетворения естественных потребностей человека, но и важная составляющая успешной колонизации космоса. "Космическая сексология" должна стать полноценной областью научных исследований, чтобы обеспечить безопасность, здоровье и психологический комфорт будущих космических поселенцев.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026