植物發(fā)電廠前景看好
太陽(yáng)提供的熱能是地球上最豐富的能量來(lái)源,但是目前僅有一小部分的太陽(yáng)輻射被轉(zhuǎn)換為有用的能量。
為解決這個(gè)問題,美國(guó)佐治亞大學(xué)的研究者們從大自然中獲得靈感,目前正在研究一種可以通過(guò)使用植物發(fā)電的新技術(shù)。
“獲得清潔能源是本世紀(jì)人類的需要。”佐治亞大學(xué)助理教授拉瑪沙米在《能源與環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)》上發(fā)表相關(guān)文章表示:“這種方法有一天可能將改變我們的能力,即可使用以植物為基礎(chǔ)的系統(tǒng),利用陽(yáng)光產(chǎn)生清潔的電力。”
植物是使用太陽(yáng)能發(fā)電無(wú)可爭(zhēng)議的冠軍。經(jīng)過(guò)數(shù)十億年的進(jìn)化,它們中的大部分在工作時(shí)能達(dá)到接近100%的量子效率,這意味著植物能捕獲陽(yáng)光中的每一個(gè)光子,從而產(chǎn)生數(shù)量相等的電子。甚至這一部分電子轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎?,還將改善太陽(yáng)能電池板的效率。目前,電池板的運(yùn)行通常在12%至17%之間。
在光合作用中,植物利用陽(yáng)光把水分解成氫和氧原子,再產(chǎn)生電子。這些新釋放的電子幫助制造糖分,植物利用這些糖分支持自己的生長(zhǎng)和繁殖。
同時(shí)也是佐治亞大學(xué)納米科學(xué)與工程中心成員的拉瑪沙米說(shuō):“我們已經(jīng)開發(fā)出一種中斷光合作用,在植物制造糖分之前捕捉電子的新方法。”
拉瑪沙米的技術(shù)涉及這一種在植物細(xì)胞中分離出的、被稱為類囊體的結(jié)構(gòu),它負(fù)責(zé)捕獲和存儲(chǔ)太陽(yáng)能。研究人員利用包含在類囊體中的蛋白,阻斷電子流的通道。
這些修改后的類囊體,被固定在一個(gè)專門設(shè)計(jì)的、只有人頭發(fā)直徑五萬(wàn)分之一的圓柱形碳納米管中。這種碳納米管作為導(dǎo)電體,可以從植物中捕獲電子并通過(guò)導(dǎo)線發(fā)送。
在小規(guī)模的試驗(yàn)中,這種做法產(chǎn)生的最大電流密度比其他類似實(shí)驗(yàn)的結(jié)果大兩個(gè)數(shù)量級(jí)。但拉瑪沙米也指出,在該技術(shù)能夠達(dá)到商業(yè)化前還有很多工作要做,他和他的合作者正在致力于提高技術(shù)的穩(wěn)定性。
拉瑪沙米說(shuō):“在短期內(nèi),該技術(shù)可以用于只需要較少功率就能運(yùn)行的遠(yuǎn)程傳感器,或者其他便攜式電子設(shè)備。如果我們能通過(guò)基因工程技術(shù)提高植物光合作用的穩(wěn)定性,我非常希望這項(xiàng)新技術(shù)能在將來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中取代傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池板。”
編輯:zhufei
相關(guān)閱讀
英研究人員首次在植物中發(fā)現(xiàn)稀有礦物
近日,英國(guó)劍橋大學(xué)的研究人員在國(guó)際上首次發(fā)現(xiàn)一些虎耳草屬(Saxifraga)高山植物的葉片可以產(chǎn)生稀有礦物球霰石,相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《植物志》上。【詳細(xì)】
生動(dòng)綠意場(chǎng)景:家庭微景觀設(shè)計(jì)
一株綠色植物能為家居注入新鮮的氣息,而現(xiàn)在的綠色植物景觀設(shè)計(jì)也愈發(fā)新奇多樣,在玻璃花瓶/花盆之中,什么樣的微型景觀都有可能出現(xiàn)。9款家庭微景觀設(shè)計(jì),為家搭建一處生動(dòng)的綠意場(chǎng)景。【詳細(xì)】
植物與水的搭配讓景觀充滿詩(shī)情畫意
在園林景觀設(shè)計(jì)中,水景不外乎動(dòng)景和靜景。一方靜水搭配靈動(dòng)叢生的植物,便多了幾分令人愉悅的生機(jī)。【詳細(xì)】
湖南永州將再添一個(gè)國(guó)家森林公園
今天,從國(guó)家林業(yè)局傳來(lái)喜訊,祁陽(yáng)縣創(chuàng)建太白峰國(guó)家級(jí)森林公園通過(guò)評(píng)審,這意味著永州將再添一個(gè)國(guó)家森林公園。【詳細(xì)】
熱門推薦RECOMMEND
- 北京首發(fā)森林體驗(yàn)指數(shù)
- “十四五”期間 四川力爭(zhēng)建成200個(gè)體育公園
- 河北定州加快創(chuàng)建國(guó)家園林城市
- 天津第32屆運(yùn)河桃花節(jié)舉辦
- 海南首個(gè)園林式遺體器官捐獻(xiàn)者紀(jì)念園開園
- 江蘇揚(yáng)州:今年實(shí)施五大攻堅(jiān)行動(dòng)提升城市綠化
- 北京昌平新城東區(qū)將打造濱水商業(yè)消費(fèi)新地標(biāo)
- 南寧園博園舉辦“禮樂園博·南寧花朝盛典”
- 成都首屆“最美公園”評(píng)選結(jié)果出爐
- 太原市發(fā)布建設(shè)公園城市實(shí)施方案