Исследователи напрямую получили электричество из водоросли

Нынешний опыт – первый шаг к практически пригодным системам получения биоэлектричества (иллюстрация с сайта gizmag.com).

«Мы считаем, что первыми извлекли электроны из живой растительной клетки», — заявил один из авторов эксперимента Вон Хёун Рю (WonHyoung Ryu) из Стэнфорда (Stanford University).

Стэнфордские специалисты изготовили очень тонкий золотой наноэлектрод. Они аккуратно внедрили его в одноклеточную зелёную водоросль Chlamydomonas reinhardtii, нацеливая в хлоропласты. Клетка осталась жива.

Авторы опыта показали, что могут перехватывать возбуждённые светом электроны до того момента, как те будут использованы в процессах синтеза сахаров и полисахаридов. Ток от единственной клетки достигал 1,2 пикоампера.

Слева показана схема клетки и место, в которое попадает электрод. Справа: фотосинтез – процесс многостадийный, в нём возбуждённые электроны последовательно передаются через белковые молекулы к реакционным центрам, где они используются в ходе химических реакций. Здесь показаны различные места цепочки передачи энергии, в которые вклинивается наноэлектрод (иллюстрация WonHyoung Ryu et al.).

Пока одни учёные открывают новые чудеса фотосинтеза, другие пытаются его "укротить", а третьи — создают аналоги, растения преспокойно пользуются удивительным механизмом, отшлифованным до совершенства миллионами лет эволюции.

Человек давно извлекает накапливаемую фотосинтезирующими организмами энергию, банально сжигая дрова, а в последние годы появились более рациональные технологии вроде синтезаторов топлива, работающих на водорослях.

Но Рю и его коллеги считают, что «прямое биоэлектричество» — намного более эффективный путь сбора энергии от зелёных растений, чем сжигание топлива, к тому же не ведущий к выбросу углекислого газа. Они говорят, что КПД их живой фотоэлектрической системы с перехватом достиг 20%, а теоретически может быть доведён почти до 100%.

Правда, пока пронзённая клетка умирает через час, вероятно, из-за повреждённой мембраны и также из-за нехватки энергии, которую люди откачивают вовне. Группа экспериментаторов работает над изменением электрода, чтобы попытаться продлить жизнь водоросли. Детали работы изложены в статье в Nano Letters. (Читайте также о получении тока от деревьев.)



Раскрыт механизм боевого разворота мушек

12 апреля 2010

Открыто уникальное поведение крупнейшего вируса

12 апреля 2010

Обнаружено влияние плохой погоды на птиц

9 апреля 2010

Выведена стригущая себя овца

9 апреля 2010

Мыши-мутанты помогли дополнить теорию эволюции

8 апреля 2010