 Новая парадигма развития фото-биоэлектрохимических клеток была показана учеными из Еврейского университета в Иерусалиме, и в университете Бохума в Германии. Дизайн фото-биоэлектрохимических элементов на основе естественной реакции фотосинтеза привлекает значительный интерес в качестве средства для преобразования солнечной энергии света в электрическую.
В естественном фотосинтетическом аппарате, фотосинтетическая реакция соединятся с биокаталитическими преобразованиями, ведущими к фиксации CO2 и эволюции O2. Несмотря на то, что значительный прогресс был достигнут в интеграции естественных фотосистем с электродами для легкой к электрическому преобразованию энергии, сопряжение ферментов фотосистем для получения фото-биоэлектрокаталических солнечных батарей остается проблемой.
Теперь, исследователи сообщают о строительстве фото-биоэлектрохимических клеток с использованием естественной реакции фотосинтеза и оксидазы ферментов глюкозы или глюкозодегидрогеназы. Система состоит из модифицированных интегрированных электродов, которые включают в себя естественный центр фотосинтетической реакции, конъюгированный с ферментами глюкозооксидазы или активности дегидрогеназы глюкозы. Естественные белки электрически подключаются посредством химических медиаторов переноса электрона. Фотооблучение электродов приводит к генерации электроэнергии, в то же время окисляя подложку глюкозы, действующую в качестве топлива.
Система обеспечивает модель задействования естественного фотосинтетического аппарата для преобразования солнечной энергии света в электрическую, используя субстраты биомассы в качестве топлива. В отличие от многочисленных биоэлектрохимических систем, использующих электроэнергию для окисления глюкозы, текущее исследование представляет реализацию естественной фотосистемы для производства электрической энергию с помощью света в качестве источника энергии.
Новые фото-биоэлектрохимические клетки указывают на новый метод для фотонного питания биокаталитических топливных элементов, при одновременном генерировании электроэнергию из солнечной энергии. Результаты исследования обеспечивают общий подход к сборке фото-биоэлектрохимических солнечных батарей с широкими последствиями для преобразования солнечной энергии, биоэлектрокатализа и зондирования.
|
