Phát hiện loài vi khuẩn có thể thay thế nhiên liệu hóa thạch

Vi khuẩn bán cơ khí có thể là sự thay thế hoàn hảo cho nhiên liệu hóa thạch vốn đang ngày càng cạn kiệt.

Phát hiện loài vi khuẩn có thể tạo nguồn năng lượng mới cho thế giới
Sự quang hợp vi khuẩn cyborg. Nguồn:techthelead

Quá trình quang hợp tự nhiên dựa vào chất diệp lục. Cây và các sinh vật khác sử dụng sắc tố xanh để thu ánh sáng mặt trời trong suốt quá trình quang hợp nhưng phương thức này không hiệu quả mạnh.

Vi khuẩn, sản xuất nhiên liệu từ vi khuẩn, nhiên liệu hóa thạch, năng lượng mới

Vi khuẩn cyborg này có khả năng quang hợp hiệu quả hơn 80% so với quang hợp thông thường Ảnh: Kelsey K. Sakimoto

Trong một nỗ lực nhằm cải thiện hiệu quả của sự quang hợp tự nhiên, Kelsey K. Sakimoto, một nhà nghiên cứu thuộc phòng thí nghiệm Peidong Yang, Đại học California, Berkeley, đã tạo ra vi khuẩn cyborg (cyborg: Sinh vật cơ khí hóa, sinh vật cơ khí, sinh vật sinh hóa, sinh vật điều khiển học hay sinh học bán cơ khí: là cụm từ để chỉ những sinh vật tồn tại cả hai phần sinh học và nhân tạo).

Vi khuẩn, sản xuất nhiên liệu từ vi khuẩn, nhiên liệu hóa thạch, năng lượng mới

Vi khuẩn cyborg được huấn luyện để che phủ các tấm pin năng lượng mặt trời hiệu quả hơn chlorophyll (Chlorophyll là thành phần cực kỳ quan trọng của lá cây, chính nhờ có chlorophyll mà lá cây có được màu xanh lục đặc trưng của mình) trong việc chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành các hợp chất hữu ích.

Sakimoto phát biểu: "Thay vì dựa vào chất diệp lục kém hiệu quả để thu ánh sáng mặt trời, tôi đã dạy cho vi khuẩn cách phát triển và che phủ cơ thể của chúng bằng các tinh thể bán dẫn nano nhỏ".

Để sản xuất vi khuẩn cyborg, Sakimoto cho chúng ăn amino acid cysteine và cadmium nguyên tố. Vi khuẩn sau đó tổng hợp các hạt nano cacmi sunfua (CdS), có hiệu quả hấp thụ ánh sáng, hoạt động như tấm pin mặt trời trên bề mặt vi khuẩn.

Các sinh vật lai mới, gọi là M. thermoacetica-CdS, tạo ra acid acetic hữu ích từ năng lượng ánh sáng, nước và CO2 với tốc độ cao hơn bất kỳ nguồn quang hợp tự nhiên nào.

Nhân loại đang phải đối mặt với nhu cầu thay thế nhiên liệu hoá thạch khi hậu quả của phát thải khí nhà kính và dân số gia tăng nhanh chóng. Sự quang hợp nhân tạo không phải là một khái niệm mới nhưng một hệ thống chỉ cần ánh sáng mặt trời và các hóa chất hữu cơ đơn giản để tạo ra năng lượng tái tạo với chi phí thấp và sạch là điều mà các nhà nghiên cứu hướng đến.

Mặc dù đã có một số tiến bộ trong lĩnh vực này, nhưng cho đến nay, chưa có giải pháp nào đủ hiệu quả để đảm bảo được ứng dụng rộng rãi trong thương mại.

Tuy nhiên, vi khuẩn của Sakiomoto hoạt động hiệu quả hơn 80% và có khả năng tự nhân bản, tự tái sinh, giảm thiểu chất thải. Ông đã giải thích: "Khi được phủ các tấm pin mặt trời nhỏ này, vi khuẩn có thể tổng hợp thực phẩm, nhiên liệu và chất dẻo, tất cả đều chỉ sử dụng năng lượng mặt trời”.

Sakiomoto hy vọng các thử nghiệm có thể chứng minh cyborg là một sự thay thế khả thi cho nhiên liệu hóa thạch và giúp thế giới sản xuất năng lượng rẻ hơn và sạch hơn.

Sakimoto đã trình bày công trình nghiên cứu của mình tại Hội nghị Quốc gia và Triển lãm của Hiệp hội Hoá học Hoa Kỳ lần thứ 254 (ACS).

Theo Khám Phá
Đăng ngày 28/08/2017
Khoa học

Lipid sinh học của tôm: Một kho báu dinh dưỡng

Các thành phần lipid trong tôm là cực kỳ phong phú và có thể mang lại lợi ích về sức khỏe. Một bài đánh giá khoa học do các nhà nghiên cứu từ Đại học Democritus công bố đã đi sâu vào thành phần lipid của nhiều loài tôm khác nhau, tập trung vào lợi ích sức khỏe tiềm năng của các hợp chất hoạt tính sinh học của chúng. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Marine Drugs của MDPI, giải thích cách các lipid này có thể góp phần phòng ngừa và điều trị các bệnh mãn tính, bao gồm các rối loạn tim mạch, tiểu đường, bệnh thoái hóa thần kinh và ung thư.

Lipid
• 12:00 13/01/2025

Các mục tiêu kháng vi-rút tiềm năng trong quá trình nhiễm vi-rút hoại tử cơ ở tôm thẻ chân trắng

Trong những năm gần đây, giải trình tự phiên mã đã được áp dụng rộng rãi để nghiên cứu tương tác giữa virus và vật chủ. Bằng cách so sánh các hồ sơ biểu hiện gen vật chủ ở các giai đoạn nhiễm khác nhau, các nhà nghiên cứu có thể xác định các yếu tố chính và những thay đổi trong đường dẫn truyền tín hiệu do nhiễm virus gây ra, giúp nhận định được các chiến lược xâm nhập của virus và cơ chế kháng vi-rút của vật chủ.

Tôm thẻ chân trắng
• 10:53 18/12/2024

Hướng đi mới trong nuôi trồng thủy sản: Mô hình Aquaponics

Mô hình Aquaponics đang được xem là một trong những giải pháp đột phá cho ngành nuôi trồng thủy sản trong thời kỳ hiện đại. Không chỉ kết hợp hiệu quả giữa nuôi thủy sản và trồng cây trong hệ thống tuần hoàn khép kín, mô hình này còn tối ưu hóa tài nguyên, mang lại lợi ích kinh tế và bảo vệ môi trường.

Mô hình Aquaponics
• 14:27 16/12/2024

Giải pháp công nghệ hiện đại trong kiểm soát rận biển trên cá hồi

Rận biển, một loại ký sinh trùng nguy hiểm, đang trở thành vấn đề lớn trong ngành nuôi trồng cá hồi. Chúng không chỉ gây tổn hại nghiêm trọng đến sức khỏe cá mà còn làm giảm năng suất và gia tăng chi phí sản xuất.

Cá hồi
• 10:20 12/12/2024

Tôm sú hay tôm thẻ: Loại nào ngon hơn cho món lẩu ngày Tết?

Tết Nguyên Đán là dịp lễ gia đình quay quần, cùng nhau chuẩn bị những bàn ăn đậm đà, phong phú.

Lẩu hải sản
• 11:39 22/01/2025

Tôm ruột cong: Nguyên nhân và biện pháp phòng trị

Tôm ruột cong là một trong những hiện tượng phổ biến nhưng gây không ít lo lắng cho người nuôi tôm. Khi mắc phải tình trạng này, tôm thường yếu, giảm khả năng hấp thụ dinh dưỡng, dễ bị bệnh, và có nguy cơ chết cao.

Tôm ruột cong
• 11:39 22/01/2025

Mô hình nuôi tôm không xả thải được nghiên cứu và ứng dụng thành công

Trong những năm gần đây, ngành nuôi trồng thủy sản đã chứng kiến những bước tiến đột phá nhờ vào áp dụng các công nghệ môi trường bền vững. Trong đó, mô hình nuôi tôm không xả thải đã được nghiên cứu và ứng dụng thành công, giải quyết được những thách thức lâu nay về ô nhiễm môi trường trong nuôi tôm

Ao nuôi
• 11:39 22/01/2025

Vai trò dinh dưỡng của thủy sản trong bữa ăn hằng ngày và lợi ích bất ngờ

Thủy sản từ lâu đã trở thành một phần không thể thiếu trong chế độ ăn của nhiều gia đình. Với sự phong phú về chủng loại và giá trị dinh dưỡng, các món ăn từ thủy sản không chỉ ngon miệng mà còn mang lại vô số lợi ích cho sức khỏe.

Thủy sản
• 11:39 22/01/2025

Đốm trắng hoành hành trở lại trong thời gian gần đây

Trong thời gian gần đây, bệnh đốm trắng trên tôm nuôi đang có dấu hiệu bùng phát trở lại tại nhiều địa phương, gây lo ngại cho bà con nuôi tôm. Đây là bệnh do virus gây ra, có khả năng lây lan nhanh và gây thiệt hại nghiêm trọng nếu không được kiểm soát kịp thời.

Tôm thẻ chân trắng
• 11:39 22/01/2025
Some text some message..