Para ilmuwan meretas tahap awal fotosintesis dalam terobosan biofuel

Bulan lalu , Exxon Mobil (NYSE:XOM) Saya menarik stekernya Dalam proyek biofuel alga selama 14 tahun untuk menjadi perusahaan minyak terbaru yang meninggalkan apa yang pernah dianggap sebagai bahan bakar masa depan, seluruh gagasan itu bukan tanpa dasar. Alga memiliki beberapa keunggulan dibandingkan filter biofilter, terutama karena mikroorganisme fotosintetik ini sangat efisien dalam mengubah sinar matahari menjadi biomassa; Milik Kandungan lemak tinggi hingga 80% Untuk beberapa kultivar dan lebih beragam daripada, misalnya jagung, tanaman biofuel yang populer.

Sayangnya, Exxon dan grup afiliasinya Big Oil merasa sangat sulit untuk membuat ekonomi biofuel ganggang bersaing dengan minyak mentah yang jauh lebih murah, dengan perusahaan bioproduk berbasis ganggang. Silana Diperkirakan bahwa minyak mentah harus mencapai $500/bbl agar biofuel alga dapat bersaing dengan sukses.

Tetapi penemuan baru oleh para ilmuwan dapat menawarkan jalur kehidupan baru bagi perusahaan seperti Exxon dan pemain energi terbarukan. Para ilmuwan memiliki “Meretas” tahap awal fotosintesis Dan ia menemukan cara baru untuk mengekstraksi energi dari proses tersebut, sebuah penemuan yang dapat membantu menghasilkan bahan bakar bersih dan energi terbarukan.

Peretasan fotosintesis

Sebuah tim ahli biologi, ahli kimia dan fisikawan internasional, yang dipimpin oleh University of Cambridge, telah berhasil mempelajari fotosintesis pada tingkat molekuler dan dalam skala waktu yang sangat cepat: sepersejuta dari sepersejuta detik.

Meskipun proses tumbuhan mengubah sinar matahari dan air menjadi energi telah diketahui manusia selama berabad-abad, proses fotofisika, termasuk perubahan atom dan molekul yang terjadi ketika sinar matahari diserap oleh tumbuhan, belum dipahami dengan baik. Tantangan besar dalam memahami sepenuhnya fotosintesis adalah bahwa prosesnya terlalu cepat untuk dilacak oleh banyak sistem pemantauan konvensional. Untuk mengatasi penghalang ini, tim Cambridge mengembangkan teknik menggunakan teknik spektroskopi ultra cepat menggunakan pulsa laser yang ditujukan pada sampel sel hidup untuk memantau perubahan seluler yang cepat.

Menurut penulis studi Tomi Baikie, laser ini mengambil “gambar” sel fotosintesis dengan kecepatan “…Jutaan kali lebih cepat dari iPhone Anda. Elektronik (kuantum) di dunia tanaman sangat menakjubkan. Kami tidak berharap itu berhasil – tetapi itu bekerja dengan sangat, sangat baik. Ini berarti kami memiliki alat baru untuk memahami sel.”

Temuan utama tim adalah bahwa elektron yang diperlukan untuk fotosintesis diekstraksi dari sel jauh lebih awal dari yang diperkirakan sebelumnya. Zhang dan rekan-rekannya mencoba memahami bagaimana molekul berbentuk cincin yang disebut kuinon mampu ‘mencuri’ elektron dari fotosintesis. Kuinon dapat dengan mudah menerima dan melepaskan elektron. Para ilmuwan telah menggunakan spektroskopi penyerapan transien ultra cepat untuk mempelajari bagaimana kuinon berperilaku dalam cyanobacteria fotosintesis secara real time, sementara ada banyak upaya untuk ‘mencuri’ elektron dari fotosintesis dalam waktu.”Mencapai ini akan membuka banyak kemungkinan menarik di mana sel fotovoltaik dan komponennya dapat bertindak sebagai katalis yang menghasilkan dan memperbaiki sendiri yang tidak dapat direplikasi oleh sistem buatan.” Komplikasi sejauh ini, tambah Zhang, adalah bahwa para peneliti tidak dapat “melihat” di mana barang elektronik dicuri dari dalam sel.

Jika kedengarannya seperti bizantium dan tidak ortodoks, kesimpulan besarnya di sini adalah bahwa penemuan ini berpotensi mengubah permainan dengan berbagai aplikasi di masa depan, mulai dari biofuel hingga mengembangkan tanaman yang lebih efisien, yang dapat meningkatkan daya saing biofuel di masa depan. Selain itu, para ilmuwan telah mempelajari bagaimana fotosintesis dapat digunakan untuk mengatasi krisis iklim, misalnya dengan mensimulasikan proses fotosintesis untuk menghasilkan bahan bakar bersih hanya dari sinar matahari dan air.

“Yang diperlukan hanyalah beberapa peretasan dasar untuk sepenuhnya mengubah bidang ini. Terobosan ini membutuhkan waktu, tetapi juga investasi dalam sains dasar dan penelitian interdisipliner. Karya ini adalah demonstrasi yang indah dari ini, kami telah mengubah pos target yang dapat menjadi teknologi ini,kata Zhang.

Oleh Alex Kimani untuk Oilprice.com

Lebih banyak bacaan teratas dari Oilprice.com: