Vi khuẩn này sẽ là nguồn năng lượng mới của thế giới

Vi khuẩn bán cơ khí có thể là sự thay thế hoàn hảo cho nhiên liệu hóa thạch vốn đang ngày càng cạn kiệt...

Quá trình quang hợp tự nhiên dựa vào chất diệp lục. Cây và các sinh vật khác sử dụng sắc tố xanh để thu ánh sáng mặt trời trong suốt quá trình quang hợp nhưng phương thức này không hiệu quả mạnh.

Trong một nỗ lực nhằm cải thiện hiệu quả của sự quang hợp tự nhiên, Kelsey K. Sakimoto, một nhà nghiên cứu thuộc phòng thí nghiệm Peidong Yang, Đại học California, Berkeley, đã tạo ra vi khuẩn cyborg (cyborg: Sinh vật cơ khí hóa, sinh vật cơ khí, sinh vật sinh hóa, sinh vật điều khiển học hay sinh học bán cơ khí: là cụm từ để chỉ những sinh vật tồn tại cả hai phần sinh học và nhân tạo).

Vi khuẩn cyborg được huấn luyện để che phủ các tấm pin năng lượng mặt trời hiệu quả hơn chlorophyll (Chlorophyll là thành phần cực kỳ quan trọng của lá cây, chính nhờ có chlorophyll mà lá cây có được màu xanh lục đặc trưng của mình) trong việc chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành các hợp chất hữu ích.

Sakimoto phát biểu: "Thay vì dựa vào chất diệp lục kém hiệu quả để thu ánh sáng mặt trời, tôi đã dạy cho vi khuẩn cách phát triển và che phủ cơ thể của chúng bằng các tinh thể bán dẫn nano nhỏ".


Vi khuẩn lai mới tạo ra chất hữu ích từ ánh sáng, nước và CO2 với tốc độ cao hơn bất kỳ nguồn quang hợp tự nhiên nào. (Ảnh: Kelsey K. Sakimoto).

Để sản xuất vi khuẩn cyborg, Sakimoto cho chúng ăn amino acid cysteine và cadmium nguyên tố. Vi khuẩn sau đó tổng hợp các hạt nano cacmi sunfua (CdS), có hiệu quả hấp thụ ánh sáng, hoạt động như tấm pin mặt trời trên bề mặt vi khuẩn.

Các sinh vật lai mới, gọi là M. thermoacetica-CdS, tạo ra acid acetic hữu ích từ năng lượng ánh sáng, nước và CO2 với tốc độ cao hơn bất kỳ nguồn quang hợp tự nhiên nào.

Nhân loại đang phải đối mặt với nhu cầu thay thế nhiên liệu hoá thạch khi hậu quả của phát thải khí nhà kính và dân số gia tăng nhanh chóng. Sự quang hợp nhân tạo không phải là một khái niệm mới nhưng một hệ thống chỉ cần ánh sáng mặt trời và các hóa chất hữu cơ đơn giản để tạo ra năng lượng tái tạo với chi phí thấp và sạch là điều mà các nhà nghiên cứu hướng đến.

Mặc dù đã có một số tiến bộ trong lĩnh vực này, nhưng cho đến nay, chưa có giải pháp nào đủ hiệu quả để đảm bảo được ứng dụng rộng rãi trong thương mại.

Tuy nhiên, vi khuẩn của Sakiomoto hoạt động hiệu quả hơn 80% và có khả năng tự nhân bản, tự tái sinh, giảm thiểu chất thải. Ông đã giải thích: "Khi được phủ các tấm pin mặt trời nhỏ này, vi khuẩn có thể tổng hợp thực phẩm, nhiên liệu và chất dẻo, tất cả đều chỉ sử dụng năng lượng mặt trời”.

Sakiomoto hy vọng các thử nghiệm có thể chứng minh cyborg là một sự thay thế khả thi cho nhiên liệu hóa thạch và giúp thế giới sản xuất năng lượng rẻ hơn và sạch hơn.

Sakimoto đã trình bày công trình nghiên cứu của mình tại Hội nghị Quốc gia và Triển lãm của Hiệp hội Hoá học Hoa Kỳ lần thứ 254 (ACS).

Loading...
TIN CŨ HƠN
Demodex - Loài rận chuyên ký sinh trên... da mặt người

Demodex - Loài rận chuyên ký sinh trên... da mặt người

Bạn không cần cảm thấy ngứa ngáy khi đọc thông tin này. Theo các nhà nghiên cứu, loài rận Demodex dường như không gây hại với cơ thể người và có lẽ bất kỳ ai đang sống cũng đều có chúng ở trên mặt mình.

Đăng ngày: 26/03/2025
Các loài côn trùng nguy hiểm nhất thế giới

Các loài côn trùng nguy hiểm nhất thế giới

Muỗi, ong bắp cày ở trong số những loài bọ nguy hiểm nhất thế giới. Khi đốt, chúng truyền bệnh hoặc nọc độc làm chết người.

Đăng ngày: 26/03/2025
Các loài muỗi

Các loài muỗi "kinh dị" không thèm hút máu người

Muỗi tuyết, muỗi nước, muỗi vằn Midge... là những loài muỗi không hút máu người nhưng rất hay bị con người "tàn sát".

Đăng ngày: 21/03/2025
Bí quyết giữ hoa đào tươi lâu trong dịp Tết

Bí quyết giữ hoa đào tươi lâu trong dịp Tết

Bí quyết nhỏ sau đây sẽ giúp bạn cách nuôi dưỡng nụ, giữ hoa đào tươi lâu, được bền hoa và bông nở đẹp trong những ngày Tết.

Đăng ngày: 24/02/2025
Các loại cây làm sạch không khí trong nhà

Các loại cây làm sạch không khí trong nhà

Trồng một chậu cây thường xuân, lan ý, hay trầu bà... sẽ giúp không khí trong nhà trong lành hơn rất nhiều, và bạn sẽ giảm được nguy cơ mắc bệnh ung thư. Mời các bạn tham khảo các cây trồng trong nhà tốt cho sức khỏe dưới đây

Đăng ngày: 23/01/2025
Hàng loạt cây cảnh chứa chất độc chết người

Hàng loạt cây cảnh chứa chất độc chết người

Các nhà sinh học cảnh báo trong số cây cảnh trồng trong nhà có nhiều loại cây chứa độc tố gây chết người nếu ăn phải.

Đăng ngày: 21/01/2025
Khám phá thú vị về cây quất cảnh ngày Tết

Khám phá thú vị về cây quất cảnh ngày Tết

Cây quất là cây xanh, cây ăn quả rất quen thuộc với người dân Việt Nam, đặc biệt là mỗi dịp Tết đến xuân về.

Đăng ngày: 12/01/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News