โทรศัพท์ของคุณขาดน้ำผลไม้หรือไม่? เซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพเปลี่ยนเครื่องดื่มเป็นพลังงาน

การใช้เอนไซม์ที่พบได้ทั่วไปในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต เซลล์เชื้อเพลิงชนิดใหม่นี้ผลิตไฟฟ้าจำนวนเล็กน้อยจากน้ำตาล หากเทคโนโลยีนี้ใช้งานได้จริงสำหรับการผลิตจำนวนมาก น้ำอัดลมที่คุณโปรดปรานเพียงไม่กี่หยดก็เพียงพอสำหรับการชาร์จโทรศัพท์มือถือของคุณน้ำตาลฉันขึ้น ด้วยเซลล์เชื้อเพลิงที่ใช้เอนไซม์ สักวันหนึ่งผู้คนอาจป้อนเครื่องดื่มรสหวานใส่อุปกรณ์พกพาของตนISTOCKPHOTOในเซลล์เชื้อเพลิง ปฏิกิริยาเคมีทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า กระบวนการนี้มักอาศัยโลหะมีค่า เช่น แพลทินัม เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ในเซลล์ที่มีชีวิต เอ็นไซม์จะทำงานคล้ายกัน โดยสลายน้ำตาลเพื่อดึงอิเล็กตรอนและผลิตพลังงาน

หัวข้อข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ

หัวข้อข่าวและบทสรุปของบทความข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุด ส่งถึงกล่องจดหมายอีเมลของคุณทุกวันศุกร์

ที่อยู่อีเมล*

ที่อยู่อีเมลของคุณ

ลงชื่อ

เมื่อก่อนหน้านี้นักวิจัยใช้เอ็นไซม์ในเซลล์เชื้อเพลิง พวกเขาประสบปัญหาในการทำให้เซลล์เชื้อเพลิงทำงานช้าลง เชลลีย์ ดี. มินเทียร์แห่งมหาวิทยาลัยเซนต์หลุยส์กล่าว ในขณะที่เซลล์ชีวภาพผลิตเอ็นไซม์ใหม่อย่างต่อเนื่อง ไม่มีกลไกใดในเซลล์เชื้อเพลิงที่จะแทนที่เอ็นไซม์ในขณะที่พวกมันย่อยสลายอย่างรวดเร็ว

Minteer และ Tamara Klotzbach จาก St. Louis University ได้พัฒนาโพลิเมอร์ที่ห่อหุ้มเอนไซม์และเก็บรักษาไว้ในกระเป๋าขนาดเล็ก “เราปรับแต่งกระเป๋าเหล่านี้เพื่อให้สภาพแวดล้อมขนาดเล็กในอุดมคติ” สำหรับเอนไซม์ Minteer กล่าว โพลิเมอร์ช่วยให้เอนไซม์ทำงานได้นานหลายเดือนแทนที่จะเป็นวัน

ในเซลล์เชื้อเพลิงใหม่ ถุงโพลีเมอร์ขนาดเล็กของเอนไซม์

จะฝังอยู่ในเมมเบรนที่เคลือบอิเล็กโทรดอันใดอันหนึ่ง เมื่อกลูโคสจากของเหลวที่มีน้ำตาลแทรกซึมเข้าไปในกระเป๋า เอนไซม์จะทำปฏิกิริยาออกซิไดซ์ ปล่อยอิเล็กตรอนและโปรตอนออกมา อิเล็กตรอนจะข้ามเยื่อหุ้มเซลล์และเข้าสู่ลวดซึ่งผ่านไปยังอิเล็กโทรดอีกขั้วหนึ่ง ซึ่งพวกมันจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในชั้นบรรยากาศเพื่อผลิตน้ำ การไหลของอิเล็กตรอนผ่านเส้นลวดนี้ถือเป็นกระแสไฟฟ้าที่สามารถสร้างพลังงานได้

อดีตคืออารัมภบท

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2465 เราได้กล่าวถึงการค้นพบใหม่ ๆ ที่กำหนดรูปแบบการรับรู้ของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโลก นำการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ในวันพรุ่งนี้มาสู่บ้านของคุณโดยสมัครวันนี้

ติดตาม

Paul Kenis วิศวกรเคมีจาก University of Illinois at Urbana-Champaign กล่าวว่า “การกำจัดโลหะมีสกุลช่วยประหยัดค่าใช้จ่าย แต่ [การใช้เอนไซม์] ยังช่วยเพิ่มช่วงของเชื้อเพลิงที่สามารถใช้ได้อีกด้วย”

เซลล์เชื้อเพลิงเอนไซม์ที่พัฒนาโดยกลุ่มวิจัยอื่นๆ มักจะใช้เชื้อเพลิงธรรมดามากกว่า เช่น เอทานอล การใช้น้ำตาลโดยตรงเป็นเชื้อเพลิงจะประหยัดพลังงานมากกว่าการหมักข้าวโพด อ้อย หรือพืชอื่นๆ เพื่อเปลี่ยนน้ำตาลเป็นเอธานอล Minteer กล่าว

เซลล์เชื้อเพลิงเวอร์ชันปัจจุบันของ Minteer ออกซิไดซ์กลูโคสเพียงบางส่วน ดังนั้นจึงให้พลังงานเพียงเล็กน้อยเท่านั้น “ถึงกระนั้น” Kenis กล่าว “แค่ทำให้มันใช้งานได้ก็เป็นความสำเร็จที่สำคัญ”

ทีมงานของ Minteer กำลังทำงานเพื่อฝังชุดเอนไซม์ต่างๆ ไว้ในเซลล์เชื้อเพลิงเพื่อดึงพลังงานของน้ำตาลออกมามากขึ้น

ข้อดีที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งของเซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพ เมื่อเทียบกับเซลล์เชื้อเพลิงหรือแบตเตอรี่ทั่วไปก็คือ เซลล์เชื้อเพลิงเหล่านี้อาจกลายเป็นแหล่งพลังงานที่ผลิตได้ในปริมาณมากที่สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้อย่างสมบูรณ์ Minteer กล่าว

Minteer คาดการณ์ว่าอาจใช้เวลาเพียง 3 ปีในการนำเทคโนโลยีเข้าสู่ผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภค กระทรวงกลาโหมสหรัฐซึ่งให้ทุนสนับสนุนการวิจัยก็สนใจที่จะใช้น้ำตาลเป็นแหล่งพลังงานที่หนาแน่นในสนามรบ

Klotzbach นำเสนอผลงานปัจจุบันในสัปดาห์นี้ที่การประชุม American Chemical Society ในชิคาโก

Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> เว็บสล็อตแท้