Fotokatalysatorark som innehåller ljusabsorberande partiklar och bakterier. Kredit:Northumbria University
Forskare har skapat en ny teknik som kan hjälpa till att tackla klimatförändringen och ta itu med den globala energikrisen.
Northumbria Universitys Dr. Shafeer Kalathil är bland ett team av akademiker bakom projektet, som använder en kemisk process som omvandlar solljus, vatten och koldioxid till acetat och syre för att producera högvärdiga bränslen och kemikalier som drivs av förnybar energi.
Som en del av processen odlas bakterier på en syntetisk halvledarenhet som kallas fotokatalysatorark, vilket innebär att omvandlingen kan ske utan hjälp av organiska tillsatser, skapande av toxiner eller användning av elektricitet.
Syftet med projektet är att begränsa ökningen av atmosfärisk CO2 nivåer, säkra välbehövlig grön energiförsörjning och lindra det globala beroendet av fossila bränslen. En artikel som beskriver resultaten av teamets forskning har publicerats i Nature Catalysis .
Dr. Kalathil, vicekanslers seniorstipendiat, arbetar på projektet med Erwin Reisner, professor i energi och hållbarhet vid University of Cambridge, Dr. Qian Wang, docent vid Nagoya University i Japan, och partners från Newcastle University.
Dr. Kalathil säger att "flera incidenter har visat bräckligheten i den globala energiförsörjningen, såsom nyligen stigande gaspriser i Storbritannien, utbrottet av konflikter och inbördeskrig i Mellanöstern och det ekologiska och humanitära hotet om en kärnkraftssmälta i Fukushima , Japan. Sökandet efter alternativa energikällor är därför av stor global betydelse."
"Vår forskning tar direkt upp den globala energikrisen och klimatförändringarna som dagens samhälle står inför. Vi måste utveckla ny teknik för att möta dessa stora utmaningar utan att ytterligare förorena planeten vi lever på."
"Det har skett en ökning av elproduktion från förnybara källor som vind och sol, men dessa är intermittenta i naturen. För att fylla tomrummet när vinden inte blåser eller solen inte skiner behöver vi teknik som kan skapa lagringsbara bränslen och hållbara kemikalier. Vår forskning tar sig an denna utmaning direkt."
"Utöver att säkerställa ytterligare välbehövlig energiförsörjning kan vår hållbara teknik minska utsläppen av växthusgaser och spela en nyckelroll i den globala strävan att uppnå nettonoll."
Projektet stöddes av medel från European Research Council, UK Research and Innovation, och Research Englands Expanding Excellence in England Fund, som stöder forskningsenheter och institutioner för högre utbildning att utöka och öka sin aktivitet. Research England-bidraget säkrades via Hub for Biotechnology in the Built Environment (HBBE), ett gemensamt initiativ mellan Northumbria och Newcastle University, som har fått totalt 8 miljoner pund från Research England för att genomföra projektarbete. HBBE, som lanserades i augusti 2019, utvecklar bioteknik för att skapa miljövänliga byggnader som kan metabolisera avfall, minska föroreningar, generera hållbar energi och förbättra människors hälsa och välbefinnande.
Dr. Kalathil, som är starkt engagerad i HBBE, säger att "målen med HBBE passar med vad vi försöker uppnå med vår forskning - att ta itu med viktiga miljöproblem som vårt samhälle står inför idag och i framtiden. Detta framväxande område of research representerar ett tvärvetenskapligt tillvägagångssätt som kombinerar styrkorna hos mikrober, syntetiska material och analytiska tekniker för kemisk omvandling, och ger en utmärkt plattform för att producera högvärdiga, miljövänliga bränslen och kemikalier i stor skala. Vi för redan diskussioner med internationella kemikalier. tillverkare och kosmetikatillverkare, och det slutliga målet är att utveckla vår teknologi i kommersiell skala." + Utforska vidare
