• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Viirustega vesinikku tootma?

12.04.2010 by Jaan-Juhan Oidermaa Leave a Comment

MIT teadlased on leidnud uue viisi, kuidas imiteerida taimede poolt kasutatavat vee molekuli lõhustamisprotsessi, et seda tulevikus energiaallikana kasutada.
Vesiniku vee molekulist kätte saamine on üks võimalus, kuidas päikeseenergiat efektiivselt ära kasutada. Kuna Päike alati ei paista, pakuvad vesiniku alusel kütuseelemendid või vedelad kütused võimalust, kuidas ka pilvise ilmaga rohelist energiat tarbida. Teised teadlased on kasutanud vesiniku tootmiseks süsteeme, mis toodavad elektrit, et seda vee elektrolüüsi läbiviimiseks kasutada. Uus protsess jätab aga need vahelülid kõrvale.

Viirusest juhe katseklaasis. Foto: Dominick Reuter

Viirusest juhe katseklaasis. Foto: Dominick Reuter

Germeshauseni materjaliteaduse ning bioloogilise inseneriteaduse professori Angela Belcheri poolt juhitud töörühm muutis aga kahjutu bakteriviirust M13 nii, et see meelitaks ligi ning põimuks katalüsaatori ning bioloogilise pigmendi, porfürtsingiga. Viirused muutusid seejärel juhtmesarnasteks seadmeteks, mis suutsid väga efektiivselt vee molekulidest hapnikku eemaldada.
Meetodil on hetkel ka puudusi. Aja jooksul koondusid viirused klompidesse ning kaotasid sellega oma efektiivsust. Seega lisasid teadlased ühe lisasammu, sulgedes viirused mikrogeelist maatriksisse. See võimaldas neil viiruste ühtlast paigutust ning seega ka efektiivsust ning stabiilsust säilitada. Jääb veel üks puudus. Rühm kasutas katalüsaatorina iriidumoksiidi, ent haruldase iriidiumi hind on selle laialdasema kasutuselevõtu tõttu määratud lähiaastatel veelgi tõusma.
Siiski on veest eraldatud vesinik gaas, mida saab väga edukalt kütusena kasutuda. Seni on aga ülimalt stabiilsest vee molekulist hapniku eraldamine olnud tehniliselt üpris keeruline protsess. Taimed nind tsüanobakterid on kõrgelt organiseeritud süsteemid vee oksüdeerimiseks. Seega on teised uurijad seni kasutanud seni taimede fotosünteesiga tegelevaid osi nö. otse, et päikesevalgusest energiat saada, ent nende materjalide struktuur on enamasti ebastabiilne.
Belcheri rühm otsustas laenata aga mitte taimede komponente vaid ainult meetodeid. Taimerakkudes kasutatakse looduslikke pigmente päikesevalguse neeldumiseks, mil katalüsaatoreid kasutatakse veelõhustamiseks. Nendest protsessidest ka professor Belcher ning tema töörühm lähtuda otsustas. Kunstlikus süsteemis käituvad viirused lihtsalt tellingutena, mis aitavad pigmentidel ja katalüsaatoritel õige vahega joonduda, et veelõhustamisreaktsiooni alustada. “Pigmendid käituvad kui antenn, mis valgust püüab, ning seejärel transpordivad kogutud energia terve viiruse pikkuse ulatuses. Just nagu juhe,” selgitab Belcher.
“Me kasutame komponente, mida inimesed varemgi kasutanud on, ent me kasutame bioloogiat, et neid meie eest organiseerida ning seega paremat efektiivsust saada,” lisas ta. Kasutades süsteemi loomiseks viirusi, kasvab hapnikutootmine süsteemis neljakordselt.
Töörühm peab oma meetodit siiski veel täiustama, kuna praegu lahutatakse saadavas vesiniku aatomite komponendid eraldiseisvateks prootoniteks ja elektronideks. Süsteemi täiendus kombineeriks need tagasi korralikeks vesiniku aatomiteks. Samuti on vaja leida katalüsaatori materjaliks tavapärasem element, kui seda on haruldane iriidium.
Thomas Mallouki, Pennsylvania Ülikooli DuPonti materjaliteaduse, keemia ning füüsika professori arvates on tegu äärmiselt nutika viisiga, kuidas kunstlikku fotosünteesi saavutada. Siiski jääb ta äraootavale seisukohale, öeldes, et uus lähenemine maksumuselt teiste päikeseenergia alternatiividega konkureerida saaks, peab süsteem olema vähemalt 10 korda efektiivsem kui looduslik fotosüntees ning protsessi peaks saama miljardeid kordi korrata.

Allikas:

MIT: “Viruses harnessed to split water.”

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Püstitati CIGS päiksepaneelide efektiivsuse maailmarekord
  2. Kaasaskantav suurtel kõrgustel töötav tuuleturbiin
  3. Teadlased töötasid välja üliõhukesed päikesepatareid
  4. Samm lähemal termotuumareaktsiooni kontrollimiseni
  5. Nutikas optiline ahi võib vähendada päikesepatareide tootmiskulu
  6. Arengud odavate päikesepaneelide tehnoloogias
  7. Efektiivsemad orgaanilised päikeseelemendid
  8. Vedelmetallaku võib talletada hootist tuule- või päikeseenergiat
  9. Stanfordi Ülikoolis valmistati läbipaistev patarei
  10. Valmis efektiivseim päikesepaneel

Filed Under: Teadusuudised Tagged With: Tulevikuenergia

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2022 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in