2023 लेखक: Bryan Walter | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-05-21 22:25
एम. थर्मोएसेटिका कोशिकाएं एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत सीडीएस नैनोकणों के साथ बिखरी हुई हैं। स्केल बार ५०० एनएम के अनुरूप हैं ।
बर्कले के जीवविज्ञानियों के प्रयोगों से पता चला है कि कैडमियम सल्फाइड के अर्धचालक कण एसीटोजेनिक बैक्टीरिया की सतह पर जमा होते हैं। सौर विकिरण पर कब्जा करके, नैनोकणों इलेक्ट्रॉनों के साथ रोगाणुओं की आपूर्ति करते हैं, जो कार्बन डाइऑक्साइड को आत्मसात करने और मूल्यवान एसिटिक एसिड, अल्कोहल और अन्य प्रकार के जीवाश्म ईंधन का उत्पादन करने के लिए आवश्यक हैं। लेखक विज्ञान में अध्ययन के परिणामों के बारे में बात करते हैं।
वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में वृद्धि पहले से ही सरकारों और अंतर्राष्ट्रीय संगठनों के स्तर पर मानवता के लिए चिंता का विषय है। इस बीच, यह उसके साथ है कि जीवित प्रकृति के लगभग सभी रासायनिक घटकों का जैवसंश्लेषण शुरू होता है। जीव-स्वपोषी कार्बनिक यौगिकों को प्राप्त करके वातावरण से कार्बन डाइऑक्साइड को ठीक करते हैं, जिसका उपयोग अन्य जीवित प्राणियों द्वारा किया जा सकता है।
उदाहरण के लिए, एसिटोजेनिक बैक्टीरिया जो अंधेरे में और अवायवीय परिस्थितियों में रहते हैं, कार्बन डाइऑक्साइड को कम कर सकते हैं, एसिटिक एसिड, इथेनॉल और अन्य उपयोगी पदार्थों का उत्पादन कर सकते हैं। इन प्रक्रियाओं को ऊर्जा के अतिरिक्त स्रोत की आवश्यकता नहीं होती है। अपचयन के लिए केवल इलेक्ट्रानों की आवश्यकता होती है, जो हाइड्रोजन गैसों द्वारा ऑक्सीकरण के दौरान आणविक हाइड्रोजन द्वारा आपूर्ति की जा सकती है। एसिटोजेनिक प्रतिक्रियाओं के लिए इलेक्ट्रॉनों का एक वैकल्पिक स्रोत एक विद्युत सर्किट हो सकता है: रोगाणु कैथोड पर बढ़ते हैं, एनोड से इलेक्ट्रॉन प्राप्त करते हैं और वांछित उत्पाद का उत्पादन करते हुए कार्बन डाइऑक्साइड को आत्मसात करते हैं।
सर्किट में ऊर्जा के बाहरी स्रोतों - पवन जनरेटर या सौर पैनलों के साथ इन प्रक्रियाओं को "क्रॉस" करने के प्रयासों को जाना जाता है। सैद्धांतिक रूप से, इस तरह की प्रणालियाँ कार्बनिक पदार्थों (नवीकरणीय ईंधन स्रोत की भूमिका के लिए उपयुक्त सहित) प्राप्त करना संभव बनाती हैं, वातावरण से अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड को "आत्मसात" करती हैं। हालांकि, उनका प्रदर्शन अभी भी सीमित है, और मापनीयता स्पष्ट नहीं है।
प्रोफेसर पीडोंग यांग के समूह द्वारा प्रस्तावित विचार अपने पूर्ववर्तियों से अलग है। एक नए काम में, लेखकों ने कैडमियम और सिस्टीन (Cys) की उपस्थिति में एसिटोजेनिक मूरेला थर्मोएसेटिका विकसित किया। कैडमियम सल्फाइड (सीडीएस) के परिणामस्वरूप नैनोकणों को नाइटली कवच की प्लेटों की तरह बैक्टीरिया की बाहरी सतह पर बसाया और तय किया गया। हालांकि, उनकी भूमिका बिल्कुल भी सुरक्षात्मक नहीं थी: अर्धचालक सीडीएस कणों ने सूर्य के प्रकाश के फोटॉनों पर कब्जा कर लिया और सिस्टीन के सिस्टीन के ऑक्सीकरण की प्रतिवर्ती प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित किया, जिसके परिणामस्वरूप जीवाणु कोशिका में मुक्त इलेक्ट्रॉन दिखाई दिए। उनका उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड को एसिटिक एसिड में कम करने के लिए किया गया था।
प्रयोगशाला स्थितियों में, "अर्ध-कृत्रिम" प्रकाश संश्लेषण की ऐसी श्रृंखला काफी प्रभावी साबित हुई और बैक्टीरिया को सफलतापूर्वक प्रजनन करने और उनकी संख्या बढ़ाने की अनुमति दी गई। उत्पाद की उपज बहुत अधिक थी: एसिटिक एसिड के उत्पादन ने सिस्टम द्वारा अवशोषित कुल कार्बन डाइऑक्साइड का लगभग 90% खपत किया, और स्वयं रोगाणुओं के विकास पर 10% से अधिक खर्च नहीं किया गया था।
सर्गेई वासिलीव
