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Un réacteur hybride utilise des bactéries pour transformer le CO2 en molécules utiles sur Mars ou sur Terre

Un réacteur hybride utilise des bactéries pour transformer le CO2 en molécules utiles sur Mars ou sur Terre



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Penser à coloniser Mars est une chose; cependant, faire vivre des milliers de vies là-haut est complètement autre chose. Nous ne pouvons pas expédier de colis Amazon entre Mars et la Terre: premièrement, ce serait extrêmement coûteux; deuxièmement, ce n'est pas durable. Donc, nous devons devenir intelligents.

Les idées brillantes exigent des esprits brillants, et une équipe de chimistes de l'Université de Californie, de Berkeley et du Lawrence Berkeley National Laboratory semble avoir une solution brillante à ce problème vieux de plusieurs décennies.

Ces chercheurs ont travaillé sur un système hybride qui crée les éléments constitutifs des molécules organiques en captant l'énergie de la lumière du soleil. Et ce système fonctionne en combinant des bactéries et des nanofils. Leur appareil pourrait être une étape très importante pour un futur possible sur Mars.

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Que sont les nanofils?

Les nanofils sont des fils de silicium incroyablement minces qui font environ un centième de la largeur d'un cheveu humain. Nous les utilisons comme composants électroniques, capteurs et cellules solaires.

Selon le chef de projet Peidong Yang, «Sur Mars, 96% de l'atmosphère est du CO2. Fondamentalement, tout ce dont vous avez besoin, ce sont ces nanofils semi-conducteurs de silicium pour absorber l'énergie solaire et la transmettre à ces insectes pour qu'ils effectuent la chimie à votre place. Pour une mission dans l'espace lointain, vous vous souciez du poids de la charge utile, et les systèmes biologiques ont l'avantage de s'auto-reproduire. Vous n’avez pas besoin d’en envoyer beaucoup. C’est pourquoi notre version biohybride est très attractive. »

Pour le faire fonctionner, vous n'avez besoin que de la lumière du soleil et de l'eau, ce que Mars a en abondance sur ses vastes surfaces sous forme gelée.

Comment fonctionne le système?

Le système fonctionne comme la photosynthèse.

Le côté gauche du réacteur est la chambre qui contient l'hybride nanofil-bactéries qui réduit le COpour former de l'acétate. L'oxygène est produit du côté droit.

L'équipe a fait la première démonstration du réacteur hybride nanofils-bactéries il y a cinq ans; cependant, l'efficacité de conversion solaire n'était que d'environ 0,4%. Les chercheurs ont essayé d'augmenter l'efficacité en mettant plus de bactéries sur les nanofils, mais cette idée ne ferait pas la coupe.

L'efficacité du système est comparable à celle de l'usine qui convertit le mieux le COau sucre, qui est la canne à sucre avec une efficacité de 4-5%.

Ici, vous voyez le réacteur à son efficacité maximale. Ils y sont parvenus en opérant une acidité optimale pour les bactéries, ce qui a permis une conversion plus efficace de l'énergie solaire en liaisons carbone. Les chercheurs ont pu faire fonctionner le réacteur pendant une semaine.

Il est à noter que les nanofils n'étaient utilisés que comme fils conducteurs et non comme absorbeurs solaires. Yang a déclaré: «Ces nanofils de silicium sont essentiellement comme une antenne: ils capturent le photon solaire comme un panneau solaire. Au sein de ces nanofils de silicium, ils vont générer des électrons et les alimenter en ces bactéries. Ensuite, les bactéries absorbent le CO2, fais la chimie et recrache de l'acétate.

Au fur et à mesure de la photosynthèse, les molécules de dioxyde de carbone et l'eau se transforment en acétate et en oxygène. L'oxygène pourrait être utile aux colons de Mars du futur en s'ajoutant à leur atmosphère artificielle.

Le système pourrait être bénéfique à la fois pour Mars et pour la Terre

Yang travaille également à fournir potentiellement de la nourriture aux Martiens en produisant efficacement des sucres et des glucides à partir du soleil et du CO.2.

De plus, le biohybride peut extraire le dioxyde de carbone de l'air terrestre pour fabriquer des composés organiques. Vous pouvez presque considérer cela comme la plantation de nouveaux arbres. Tout en produisant de l'énergie, il contribue également au changement climatique. Cela apporte beaucoup à toutes les personnes impliquées.

L'étude a été publiée dans la revue Joule.


Voir la vidéo: Comprendre comment se décuple le CO2 sur la Terre (Août 2022).