Thứ Hai, 06/4/2020 Cấu trúc Cổng Đăng nhập
Tin hoạt động SởTin trong tỉnhTin trong nướcTin thế giớiTin tổng hợpSở hữu trí tuệHoạt động KH&CN cơ sởPhổ biến pháp luậtPhòng, chống dịch bệnh COVID-19
TIN TỨC - SỰ KIỆN: Tin thế giới
Cập nhật: Thứ Tư, ngày 25/3/2020

Bước tiến mới trong sản xuất năng lượng xanh từ quang hợp nhân tạo
Các nhà nghiên cứu hi vọng có thể ứng dụng cơ chế chuyển đổi carbon dioxide (CO2) thành các nhiên liệu tế bào ở các loài cây xanh và tảo để tạo ra nguồn vật liệu sạch giúp vận hành các thiết bị gia dụng và phương tiện giao thông. Ý tưởng này hoàn toàn có tiềm năng tạo ra nguồn năng lượng tái tạo dồi dào từ dư lượng khí CO2 trong khí quyển.
Một mẫu vật liệu ngói năng lượng mặt trời được tạo ra bởi sự lắng đọng lớp nguyên tử tại Phòng thí nghiệm Berkeley. Ảnh: Marilyn Sargent.
Nhà khoa học Heinz Frei và các đồng nghiệp tại Ban Năng lượng thuộc Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley, California đã phát triển một hệ thống quang hợp nhân tạo từ các ống nano, có khả năng thực hiện gần như tất cả các bước quan trọng trong quá trình quang hợp tự nhiên.
 
Trong bài nghiên cứu, các nhà khoa học đã chứng minh thiết kế của họ cho phép dòng proton tạo ra từ quá trình phân tách phân tử nước chảy nhanh từ không gian bên trong ống ra bên ngoài để kết hợp với CO2 và electron tạo thành nhiên liệu. Nhiên liệu được tạo ra hiện tại là carbon monoxide (CO), song nhóm nghiên cứu cũng đang cố gắng tạo ra methanol. Trong đó, dòng proton nhanh, yếu tố cần thiết cho quá trình tạo nhiên liệu, đã từng là thách thức rất lớn đối với các hệ thống quang hợp nhân tạo được nghiên cứu trước đây.
 
Hiện nhóm nghiên cứu cho biết, các ống nano của mình có thể thực hiện tất cả các nhiệm vụ riêng lẻ trong quá trình quang hợp và đã sẵn sàng để thử nghiệm trên hệ thống hoàn chỉnh. Đơn vị của hệ thống sẽ được quy ước là các "viên ngói nhiên liệu mặt trời" hình vuông nhỏ có độ dài cạnh là một vài inch, mỗi “viên” sẽ chứa hàng tỷ ống nano được kẹp giữa các lớp silicat mỏng, tương đối dẻo với miệng ống xuyên qua. Frei hy vọng rằng ngói năng lượng mặt trời này sẽ là sản phẩm đầu tiên giải quyết được những trở ngại lớn mà công nghệ quang hợp nhân tạo vẫn đang đối mặt.
 
Một trong những trở ngại đó là khả năng mở rộng. Nếu muốn ngưng sử dụng nhiên liệu hóa thạch, con người cần có khả năng tạo ra mức năng lượng ở quy mô terawts - tương đương hàng nghìn tỷ wat. Đồng thời, con người cũng sẽ phải tạo ra nhiên liệu hydrocarbon lỏng để đền đáp một cách xứng đáng cho các khoản đầu tư vào cơ sở hạ tầng và công nghệ hiện có trị giá hàng nghìn tỷ đô la hiện nay.
 
Một hình ảnh soi các ống nano trên kính hiển vi (hình trên) và mô phỏng các lớp cấu thành các ống này (hình dưới). Nằm trong lớp silica là các "dây phân tử" được tạo thành từ các chuỗi hydrocarbon gắn với coban oxit ở bên trong và liên kết với lớp màng silica-titan dioxide ở đầu còn lại. Các dây này sẽ sản sinh điện tích từ các phân tử hấp thụ ánh sáng, xuyên qua màng silica-titan dioxide và đi tới các phân tử coban oxit và kích hoạt quá trình oxy hóa nước. Nguồn: Phòng thí nghiệm Berkley.
 
Mỗi ống nano nhỏ (đường kính khoảng 0,5 micromet), rỗng được cấu thành từ ba lớp: một lớp cobano xit bên trong, một lớp silica ở giữa và một lớp titan dioxide bên ngoài. Ở lớp bên trong, năng lượng từ ánh sáng mặt trời truyền đến coban oxit sẽ tách nước (dưới dạng không khí ẩm chảy bên trong mỗi ống), tạo ra các proton và oxy tự do.
 
Những proton này dễ dàng chảy qua lớp bên ngoài, nơi chúng kết hợp với CO2 để tạo thành CO ở hiện tại, và metanol trong tương lai. Quá trình kết hợp được kích hoạt nhờ một chất xúc tác sinh ra từ lớp titan dioxit. Sau cùng, nhiên liệu thành phẩm sẽ tụ lại ở khoảng trống giữa các ống và có thể dễ dàng thu thập.
 
Quan trọng là lớp giữa của thành ống giúp lưu giữ lượng oxy được tạo ra bên trong ống và ngăn không cho CO2 và các phân tử nhiên liệu bên ngoài thấm vào bên trong, giúp phân tách hai phản ứng hóa học không tương thích ở hai khu vực khác nhau. Thiết kế này mô phỏng chính xác các tế bào quang hợp sống, trong đó các phản ứng oxi hóa và phản ứng tiêu giảm cũng được phân tách khỏi các khoang màng hữu cơ bên trong lục lạp. Nhờ vậy, các ống màng cho phép phản ứng quang hợp xảy ra giữa khoảng cách rất ngắn, giảm thiểu sự tiêu hao năng lượng xảy ra khi các ion di chuyển, cũng như ngăn chặn các phản ứng hóa học ngoài ý muốn làm giảm hiệu quả của hệ thống.
 
Công trình này là một phần trong cam kết của Phòng thí nghiệm Berkeley nhằm đóng góp các giải pháp giúp đối mặt với các thách thức năng lượng toàn cầu do biến đổi khí hậu.
http://khoahocphattrien.vn/
Tin, bài cùng lĩnh vực
Xét nghiệm SARS-CoV-2 không cần tiếp xúc (06/4/2020)
Phát hiện vi khuẩn tự tạo CO2 mà không cần oxy (06/4/2020)
Cảm biến nano giúp phát hiện sớm u phổi (06/4/2020)
Mỹ thử nghiệm thành công vaccine ngừa SARS-CoV-2 trên chuột (06/4/2020)
Nghiên cứu triển vọng cải thiện khả năng xử lý nước ngầm ô nhiễm (03/4/2020)
Xét nghiệm máu sử dụng trí tuệ nhân tạo phát hiện hơn 50 loại ung thư (03/4/2020)
Nỗ lực của giới khoa học trong ‘cuộc chiến’ chống COVID-19 (03/4/2020)
Thử nghiệm thuốc peptide chữa Covid-19 (03/4/2020)
In 3D mô cấy ghép não bằng polyme dẫn điện (03/4/2020)
Nghiên cứu đột biến gene của người mắc Covid-19 nặng để tìm hướng điều trị (03/4/2020)
Anode làm bằng silicon giúp pin xe điện sạc siêu nhanh (31/3/2020)
Mỹ chế tạo máy xét nghiệm nhanh Covid-19 cho kết quả trong 5 phút (30/3/2020)
Thử nghiệm lâm sàng 4 loại thuốc điều trị bệnh COVID-19 (26/3/2020)
Anh tìm được cách phòng ngừa phù nề não sau đột quỵ (23/3/2020)
Chỉnh sửa gene trực tiếp trên cơ thể người để chữa bệnh mù lòa bẩm sinh (23/3/2020)
Các nhà khoa học Singapore gốc Việt phát triển aerogel từ lốp xe phế liệu (23/3/2020)
Phát hiện sao lùn trắng đầu tiên trong hệ sao đôi (19/3/2020)
Van thở in 3D cứu sống bệnh nhân Covid-19 (19/3/2020)
Nhóm nghiên cứu của Hà Lan lần đầu tiên phát hiện ra kháng thể Covid-19 (23/3/2020)
Loại bê tông mới có khả năng uốn cong (18/3/2020)
Chế tạo pin mặt trời hữu cơ từ enzym quả đu đủ (18/3/2020)
Cỏ biển - chìa khóa giúp chống biến đổi khí hậu (18/3/2020)
Chuẩn bị thử nghiệm vaccine chống Covid-19 (18/3/2020)
Màng cacbon mới sản xuất điện năng hiệu quả hơn (18/3/2020)
Exosome tiết từ tế bào gốc có thể điều trị đột quỵ (16/3/2020)
Trung Quốc đối phó Covid-19 bằng trí tuệ nhân tạo (13/3/2020)
Ấn Độ phát triển gel chứa viagra ngăn chặn tổn thương da do xạ trị (05/3/2020)
Ứng dụng điện thoại giúp chẩn đoán bệnh vàng da (04/3/2020)
Thiết bị lọc nước lấy cảm hứng từ cây ngập mặn (04/3/2020)
Kỹ thuật tạo ra vật liệu nano giúp phát hiện sớm ung thư (03/3/2020)
Phát hiện mã gene mới ngăn quá trình lão hóa (03/3/2020)
Phát hiện các loài vi khuẩn mới chống biến đổi khí hậu (03/3/2020)
Biến rác thải thành graphene có giá trị (03/3/2020)
Nước có thể giải quyết thách thức trong việc tích trữ năng lượng tái tạo (02/3/2020)
Điều chế thành công vaccine Covid-19 dạng uống (02/3/2020)
Miếng vá tim làm bằng polyme dẫn điện có khả năng phục hồi tổn thương tim (02/3/2020)
Công ty dược phẩm của Mỹ đã sản xuất được vắc xin tiền lâm sàng để chống lại virus coronavirus COVID-19 (02/3/2020)
Viện Pasteur Paris nuôi cấy thành công các chủng virus corona mới (04/02/2020)
Nga công bố thuốc có thể điều trị virus corona mới (04/02/2020)
Châu Âu đưa 'máy dọn rác vũ trụ' vào không gian (08/01/2020)
Pin trạng thái rắn có thể tăng gấp đôi mật độ của pin lithium-ion (06/12/2019)
Thiết bị mới thu và tích trữ năng lượng từ mặt trời (06/12/2019)
Chế tạo da người trong phòng thí nghiệm (15/11/2019)
Trí tuệ nhân tạo chuyển đổi hình ảnh 2D thành 3D bằng kỹ thuật học sâu (15/11/2019)
Giường bệnh bằng đồng có tác dụng diệt khuẩn (15/11/2019)
Pin mặt trời hữu cơ mới lập kỷ lục thế giới về hiệu suất (14/11/2019)
Thí nghiệm phát hiện hạt nhân nguyên tử (13/11/2019)
Thử nghiệm lâm sàng đầu tiên an toàn khi sử dụng các tế bào miễn dịch được chỉnh sửa gen chống lại ung thư (12/11/2019)
Chẩn đoán ung thư cổ tử cung nhanh hơn bằng Trí tuệ nhân tạo (12/11/2019)
Tạo ra virus tiêu diệt mọi loại tế bào ung thư (12/11/2019)
Tải ứng dụng Khai báo y tế toàn dân NCOV
Ứng dụng trên IOS
Ứng dụng trên Android
Quyết định số 726/QĐ-UBND về việc Quyết định v/v phê duyệt danh mục nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp tỉnh (Lần 1, năm 2020)

Quyết định số 3110/QĐ-UBND về việc Quyết định v/v Phê duyệt đề tài: Nghiên cứu xây dựng mô hình ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ trong nuôi cá chình lồng tại Quảng Trị

Quyết định số 214/QĐ-SKHCN về việc Quyết định phê duyệt danh mục nhiệm vụ thường xuyên theo chức năng của Trung tâm Nghiên cứu, ứng dụng và Thông tin KH_CN thực hiện năm 2020

Quyết định số 2625/QĐ-UBND về việc Quyết định v/v phê duyệt đề tài: "Đánh giá nhu cầu thị trường lao động và đề xuất các giải pháp về đào tạo nhằm phát triển nguồn nhân lực tỉnh Quảng Trị giai đoạn 2019 - 2025 và tầm nhìn đến năm 2030"

Quyết định số 221/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Đoàn thẩm tra về An toàn và kiểm soát bức xạ

Quyết định số 222/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Đoàn thẩm tra về An toàn và kiểm soát bức xạ tại cơ sở phòng khám Đa khoa Tâm An

Báo cáo số 94/BC-SKHCN về việc Báo cáo kết quả 5 năm thực hiện Nghị quyết Đại hội Đảng bộ tỉnh lần thứ XVI trong lĩnh vực Khoa học và Công nghệ

Kế hoạch số 31/KH-SKHCN về việc Kế hoạch Thực hiện Chỉ thị số 10/CT-TTg ngày 22/4/2019 của Thủ tướng Chính phủ về việc tăng cường xử lý, ngăn chặn có hiệu quả tình trạng nhũng nhiễu, gây phiền hà cho người dân, doanh nghiệp trong giải quyết công việc

Quyết định số 272/QĐ-SKHCN về việc Quyết định Ban hành Quy trình triển khai thực hiện Chính sách hỗ trợ ứng dụng, nhân rộng các kết quả khoa học và công nghệ trên địa bàn tỉnh Quảng Trị giai đoạn 2017 - 2025

Quyết định số 27/QĐ-SKHCN về việc Về việc ban hành Quy định chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN Quảng Trị

Thông báo về việc tổ chức cuộc thi "Khởi nghiệp đổi mới sáng tạo" tỉnh Quảng Trị năm 2020

Thông báo kết quả xác định danh mục nhiệm vụ KH&CN cấp tỉnh (Lần 01 năm 2020)

Thông báo kết quả xét tuyển viên chức vào làm việc tại Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN

Báo cáo kiểm tra về tiêu chuẩn, đo lường, chất lượng và nhãn hàng hóa trước, trong và sau Tết Nguyên đán Canh Tý năm 2020

Báo cáo tình hình giám sát, đánh giá tổng thể đầu tư năm 2019

Quy chế tiếp công dân của Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Quảng Trị
Nội quy tiếp công dân
Thống kê lượt truy cập
Số người online 656
Hôm nay 3.930
Hôm qua 4.266
Tất cả 1.762.757

© CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUẢNG TRỊ
Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị
Chịu trách nhiệm: Trần Ngọc Lân, Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ
 204 Hùng Vương, Đông Hà; ĐT: 0233.3550 382. Hệ thống chạy tốt nhất trên trình duyệt Cốc cốc.

Thiết kế và xây dựng: Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN
Ghi rõ nguồn Dostquangtri khi sử dụng thông tin từ website này