Das Bionic Leaf und seine Anwendungen

Bionisches Blatt

Dies ist eine bioimitierende Zusammenarbeit von Komponenten, die die Sonnenenergie von den Photovoltaikzellen sammeln, die gespeichert und für verschiedene Funktionen und in verschiedenen Formen verwendet werden kann. Dieses photonische Blatt kann in städtischen Gebieten eingesetzt werden, um sie mit sauberer Luft und sauberer Energie zu versorgen.

Die Geschichte von Bionic Leaf:

künstliches Blatt
Es geht auf das Jahr 2009 zurück, als das MIT das erste künstliche Blatt im Labor von Daniel Nocera entwickelte. Dieses photonische Blatt wurde aus Elektrokatalysator und Silizium hergestellt, die schließlich zur Oxidation von Wasser verwendet wurden. Es war von Natur aus in der Lage, s in Wasserstoff- und Sauerstoffgase zu spalten.
Später im Jahr 2012 tat sich Nocera an der Harvard Medical School im Silberlabor mit Harvard zusammen, um die bestehende Technologie zu erweitern und ein bionisches Blatt zu schaffen. Dieses photonische Blatt ist aus dem Blattkonzept hervorgegangen, das aus gentechnisch veränderten Bakterien besteht, die Kohlendioxid in der Luft in Alkoholchemikalien oder Kraftstoffe umwandeln und sich wiederum von Wasserstoff ernähren.
Die allererste Version davon wurde 2015 erstellt. Später stellte sich jedoch heraus, dass sich der verwendete Katalysator als sehr schädlich für die Bakterien herausstellte. Daher wurde 2016 ein neuer Katalysator entwickelt, um dieses Problem zu lösen, und dann wurde dieses Projekt in Bionic Leaf 2.0 umbenannt.

Mechanik der Photosynthese:

Während die Photosynthese der Prozess ist, der energiereiche Moleküle aus Wasser und Kohlendioxid produziert, indem nur Sonnenstrahlung verwendet wird, emittiert dieser Prozess Kohlendioxid, das allgemein als eines der Treibhausgase in der Luft bekannt ist.
Das bionische Blatt betreibt künstliche Photosynthese und ist fast zehnmal effizienter als der natürliche Prozess der Photosynthese. Dies geschieht durch die Verwendung eines Katalysators, der überschüssiges Kohlendioxid aus der Luft entfernt und dieses in wertvolle alkoholische Brennstoffe wie Isobutanol und Isopropanol umwandelt.
Während des natürlichen Photosyntheseprozesses werden verschiedene Engpässe beobachtet, die die Effizienz des gesamten Prozesses verringern. Die künstlichen photosynthetischen Solar-Brennstoff-Zyklen übersteigen die biologische Effizienz, können aber den Kreislauf nicht durch bloße Kohlenstofffixierung zum Abschluss bringen. Erst wenn die beiden Reaktoren, die Katalysatoren des bionischen Blattes und des Bakteriums Ralstonia eutropha sind, miteinander gekoppelt werden, entsteht ein Hybridsystem, das in der Lage ist, den im Volksmund als Kohlenstofffixierung bekannten CO2-Ausstoß zu reduzieren.

natürliche Photosynthese

Die verschiedenen Anwendungen von Bionic Leaf:

Die ersten Ergebnisse der Harvard University deuteten darauf hin, dass dieses neu geschaffene Blatt in der Landwirtschaftsabteilung für die Düngemittelproduktion verwendet werden kann.
Wenn dieses bionische Blei in Verbindung mit dem Bakterium Xanthobacter autotrophicus verwendet wird, kann daraus ein Kunststoff hergestellt werden, der kurz PHB genannt wird.
Während das Kohlendioxid entfernt werden kann, kann es in Bereichen verwendet werden, in denen CO2 ein Nebenprodukt von Kraftwerken ist. Wie bereits erwähnt, kann es in städtischen Gebieten für saubere Luft sorgen.
Auch das Thema bionische Blätter als Ersatz für vertikale Begrünungssysteme muss unbedingt beleuchtet werden, solange die Diskussion noch andauert. Diese bionischen Blätter sollten in den Gebäuden eingesetzt werden, um den Energieverbrauch durch Kühlung zu reduzieren, Sonnenstrahlung zu absorbieren und schließlich die Kohlendioxidemissionen zu reduzieren.

Das Bionic Leaf und seine Anwendungen
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