استخراج الکتریسیته از گیاهان

[hengameh]

پژوهشگران دانشگاه استنفورد موفق به استخراج الکتریسیته از سلول‌های جلبک شدند و با این کار اولین گام را به‌سوی تولید الکتریسیته‌ی زیستی برداشتند؛ روشی که در آن گاز دی اکسید کربن به‌عنوان محصول جانبی ایجاد نمی‌شود.
به گزارش سرویس علم و فن آوری پایگاه اطلاع رسانی صبا به نقل از نانو، محققان دانشگاه استنفورد، موفق به ساخت نانوالکترود‌های منحصربه‌فردی شدند که برای ورود به سلول‌های زیستی مناسب است. این نانوالکترود از جنس طلاست و می‌توان آن را به‌راحتی از غشای سلول وارد آن کرد؛ به‌طوری‌که بعد از وارد شدن به سلول اطراف نانوالکترود بسته شده، عبور و مرور از کنار آن ممکن نخواهد بود. بنابراین سلول می‌تواند به فعالیت‌های زیستی خود ادامه داده، زنده بماند. با این کار نانوالکترود می‌تواند الکترون‌هایی را که طی فرایند فتوسنتز تولید شده‌اند، از کلروپلاست سلول جمع کرده، به بیرون انتقال دهد.

فتوسنتز فرایندی است که در گیاهان رخ می‌دهد تا در آن انرژی موجود در نور خورشبد به انرژی شیمیایی تبدیل ‌گردد. این انرژی به‌صورت پیوند شیمیایی در شکر اتفاق می‌افتد و برای گیاه حکم غذا را دارد. در واقع سلول‌های گیاهی با جذب نور خورشید می‌توانند با شکافتن آب، الکترون تولید کنند و این الکترون پس از عبور از یک‌سری پروتئین‌ها و جذب الکترون‌های بیشتر، موجب تولید قند شده و نیاز روزانه‌ی گیاه را برای غذا تأمین می‌کند. در این آزمایش الکترون درون کلروپلاست، دقیقاً پس از تولید شدن جذب الکترود می‌شود و به بیرون گیاه منتقل می‌گردد. از آنجا که محصولات جانبی این فریند، آب و اکسیژن است، می‌توان از آن به‌عنوان روشی کاملاً تمیز برای تولید الکتریسیته استفاده کرد. استخراج الکترون از این راه بسیار بهینه‌تر از سوزاندان سوخت‌های فسیلی است؛ به‌طوری که بازده آن 20 درصد است. مه این رقم برای سوخت‌های فسیلی 3 ال 6 درصد می‌باشد.

یکی از مشکلات پیش رو در این روش، مقدار کم الکتریسیته تولیدی است؛ به‌طوری که از هر سلول تنها یک پیکوآمپر جریان می‌توان گرفت. برای پر کردن یک باطری aa باید یک تریلیون سلول را به مدت یک ساعت به‌کار گرفت. علاوه‌براین، سلول به‌دلیل نرسیدن غذا بعد از یک ساعت می‌میرد، همچنین هرگونه نشت مواد از غشا که در اثر فرو کردن الکترود به درون سلول ایجاد می‌شود، منجر به مرگ سلول می‌شود؛ بنابراین دانشمندان باید در اولین گام راه حلی برای این مشکلات بیابند. یکی از راه‌های پبیشنهادی استفاده از گیاهانی با کلروپلاست بزرگ است.