美国科学家近日在华盛顿举行的美国化学学会年会上报告说,他们为一种细菌装上“太阳能电池板”,使它学会光合作用,利用太阳能生产有机化合物,且效率比植物光合作用更高。
人工光合作用是可再生能源和绿色化工方面的一个研究热点。美国加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员说,目前的人工光合作用手段大多成本较高,他们的这项技术所用材料相对廉价,而且不会产生废物。
研究人员把能高效吸收阳光的硫化镉半导体纳米晶体覆盖在能生产乙酸的热醋穆尔氏菌表面,使它能利用太阳能运作,以二氧化碳和水为原料高效合成乙酸。
乙酸是一种用途广泛的化工原料。产乙酸菌一般生活在土壤中缺乏氧气的环境里,通过无氧呼吸过程生产乙酸。实验表明,装备硫化镉“太阳能电池板”的热醋穆尔氏菌能大幅提高生产乙酸的速度,运作效率可达80%以上,比植物的光合作用效率更高,并且这种反应过程能自行维持下去。
研究人员表示,该技术在付诸实用之前还有待进一步改善,比如用无毒材料取代硫化镉。此外,这种光合作用过程在自然界里也有可能发生,如果将来科学界发现有类似功能的天然生物,将具有重要的应用价值。(完)
