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Reator híbrido usa bactérias para transformar CO2 em moléculas úteis em Marte ou na Terra

Reator híbrido usa bactérias para transformar CO2 em moléculas úteis em Marte ou na Terra

Pensar em colonizar Marte é uma coisa; entretanto, sustentar milhares de vidas lá em cima é algo completamente diferente. Não podemos enviar pacotes da Amazon entre Marte e a Terra de volta: um, isso seria extremamente caro; dois, não é sustentável. Portanto, precisamos ser inteligentes.

Ideias brilhantes exigem mentes brilhantes, e uma equipe de químicos da Universidade da Califórnia, Berkeley e do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley parecem ter uma solução brilhante para esse problema de décadas.

Esses pesquisadores têm trabalhado em um sistema híbrido que cria os blocos de construção para moléculas orgânicas, capturando a energia da luz solar. E esse sistema funciona combinando bactérias e nanofios. Seu dispositivo pode ser um passo muito importante para um possível futuro em Marte.

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O que são nanofios?

Nanofios são fios de silício incrivelmente finos que têm cerca de um centésimo da largura de um cabelo humano. Nós os usamos como componentes eletrônicos, sensores e células solares.

De acordo com o líder do projeto, Peidong Yang, “Em Marte, 96% da atmosfera é CO2. Basicamente, tudo o que você precisa são esses nanofios semicondutores de silício para absorver a energia solar e passá-la para esses insetos fazerem a química por você. Para uma missão no espaço profundo, você se preocupa com o peso da carga útil, e os sistemas biológicos têm a vantagem de se auto-reproduzir. Você não precisa enviar muito. É por isso que nossa versão biohíbrida é altamente atraente. ”

Para operá-lo, você só precisa de luz solar e água, que Marte tem em abundância em suas vastas superfícies na forma congelada.

Como é que o sistema funciona?

O sistema funciona como fotossíntese.

O lado esquerdo do reator é a câmara que contém o híbrido nanofio-bactéria que reduz o COpara formar acetato. O oxigênio é produzido no lado direito.

A equipe demonstrou pela primeira vez o reator híbrido nanofio-bactéria há cinco anos; no entanto, a eficiência de conversão solar foi de apenas cerca de 0,4%. Os pesquisadores tentaram aumentar a eficiência colocando mais bactérias nos nanofios, mas essa ideia não deu certo.

A eficiência do sistema é comparável à planta que melhor converte COao açúcar, que é a cana-de-açúcar com eficiência de 4-5%.

Aqui, você vê o reator em sua eficiência máxima. Eles conseguiram isso operando a acidez ideal para as bactérias, o que proporcionou uma conversão mais eficiente da energia solar em ligações de carbono. Os pesquisadores conseguiram operar o reator por uma semana.

Deve-se notar que os nanofios foram usados ​​apenas como fios condutores, não como absorvedores solares. Yang disse: “Esses nanofios de silício são essencialmente como uma antena: eles capturam o fóton solar como um painel solar. Dentro desses nanofios de silício, eles irão gerar elétrons e alimentá-los com essas bactérias. Em seguida, as bactérias absorvem CO2, faça a química e cuspa o acetato. ”

No decorrer da fotossíntese, as moléculas de dióxido de carbono e a água se transformam em acetato e oxigênio. O oxigênio pode ser útil para os colonos de Marte do futuro, adicionando à sua atmosfera artificial.

O sistema pode ser benéfico para Marte e Terra

Yang também está trabalhando para potencialmente fornecer comida para os marcianos, produzindo de forma eficiente açúcares e carboidratos da luz solar e CO2.

Além disso, o biohíbrido pode puxar dióxido de carbono do ar na Terra para fazer compostos orgânicos. Você quase pode pensar nisso como plantar novas árvores. Ao produzir energia, também ajuda nas mudanças climáticas. Isso traz um bom negócio para todos os envolvidos.

O estudo foi publicado na revista Joule.


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