瑞士联邦材料科学实验室用螺旋藻净水,还可生产生物燃料

有不少人将螺旋藻作为膳食补充剂,但瑞士联邦材料科学实验室的研究人员找到了一种方法,他们将蓝绿色的藻类涂上半导体化合物,让这些微小的螺旋藻发挥作用,清除水中的污染物,然后用它们的残骸制造生物燃料。

瑞士联邦材料科学实验室用螺旋藻净水,还可生产生物燃料

将镍、氧化锌和硫化锌等材料涂覆在螺旋藻类表面上,这种组合物最早是在类似蕨类植物的微小结构上开发出来的,科学家发现这种工艺处理后的螺旋藻类善于吸收光能。因为这种独特藻类的螺旋形可以避免了微蕨类植物的枝条结构造成的遮挡问题,从而增加了光的吸收。

研究人员在保存好的螺旋藻的4个微米螺旋上涂上一层薄薄的镍,然后铺上氧化锌和硫化锌纳米颗粒。事实证明,镍的磁性能很好地回收小螺旋完成涂抹,而锌涂层则显示出 “令人印象深刻的光催化活性”。

该工艺的开发是为了利用植物的净化特性来帮助生产洁净的水,在光照下,化学反应可以氧化和中和水中的污染物。而氧化锌和纳米硫化锌颗粒的结合,使该团队能够同时利用太阳光谱中的可见光和紫外光部分来提高效率。

当涂层螺旋完成水净化任务后,锌和镍化合物可以回收并再次使用。然后可以用剩下的东西生产生物乙醇和生物柴油。保存下来的螺旋藻残体还可以加工成颗粒,燃烧后产生能源,灰烬则可以作为肥料,再用来培养新的种群。

Empa团队表示,这种藻类的生产成本相对较低,也很容易,只需要水、阳光和肥料就能迅速繁殖。更重要的是,这种单细胞生物会消耗二氧化碳,然后将氧气作为废品抛出,通过在藻类培养物中加入更多的二氧化碳,这个过程会得到进一步加速。

目前,这一过程只在实验室环境下成功演示,但研究人员表示,他们有信心可以实现更大规模的应用。[cnbeta]

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