લાઇટ-સંચાલિત નેનો-સજીવ CO2 વાપરે છે, ઇકો ફ્રેન્ડલી પ્લાસ્ટિક અને ઇંધણ બનાવે છે – Phys.org

લાઇટ-સંચાલિત નેનો-સજીવ CO2 વાપરે છે, ઇકો ફ્રેન્ડલી પ્લાસ્ટિક અને ઇંધણ બનાવે છે – Phys.org

Light-powered nano-organisms consume CO2, create eco-friendly plastics and fuels
કોલોરાડો બોલ્ડર યુનિવર્સિટી સહાયક પ્રોફેસર પ્રશાંત નાગપાલ ક્રેડિટ: કેસી એ કેસ

કોલોરાડો બોલ્ડર યુનિવર્સિટીના સંશોધકોએ પ્લાસ્ટિક અને ઇંધણના વિવિધ પ્રકારના ઉત્પાદન માટે એરબોર્ન કાર્બન ડાયોક્સાઈડ અને નાઇટ્રોજનનો ઉપયોગ કરવા સક્ષમ નનોબોયો-સંકર જીવો વિકસાવ્યા છે, જે ઓછી કિંમતના કાર્બન સિક્વેસ્ટ્રેશન અને રસાયણો માટે ઇકો ફ્રેન્ડલી ઉત્પાદન માટેનું પહેલું પગલું છે.

માઇક્રોબાયલ કોશિકાઓમાં વિશિષ્ટ એન્ઝાઇમ્સને માટે પ્રકાશ સક્રિયકૃત ઉપયોગ કરીને સંશોધકો “જીવંત ફેક્ટરીઓ” બનાવી શકતા હતા જે હાનિકારક CO2 ખાય છે અને તેને બાયોડિગ્રેડેબલ પ્લાસ્ટિક, ગેસોલિન, એમોનિયા અને બાયોડિઝલ જેવા ઉપયોગી ઉત્પાદનોમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

રસાયણશાસ્ત્ર અને બાયોલોજિકલ એન્જિનિયરિંગ વિભાગના સી.યુ. બોલ્ડરના સંશોધન અને સહાયક અધ્યાપક પ્રશાંત નાગપાલે જણાવ્યું હતું કે, “નવીનતા જૈવરાસાયણિક પ્રક્રિયાઓની શક્તિ માટેનો કરાર છે.” “અમે એવા તકનીકને જોઈ રહ્યા છીએ જે વાતાવરણીય પરિવર્તનને લડવા માટે CO2 કેપ્ચરને સુધારી શકે છે અને એક દિવસ પ્લાસ્ટિક અને ઇંધણ માટે કાર્બન-સઘન ઉત્પાદનને સંભવિત રૂપે બદલી શકે છે.”

પ્રોજેક્ટ 2013 માં શરૂ થયો હતો, જ્યારે નાગપાલ અને તેના સાથીઓએ નેનોસ્કોપિક ક્વોન્ટમ બિંદુઓની વ્યાપક સંભવિતતા શોધવાની શરૂઆત કરી હતી, જે ટેલિવિઝન સેટમાં વપરાતા સમાન સેમિકન્ડક્ટર છે. ક્વોન્ટમ બિંદુઓને કોશિકાઓમાં નિષ્ક્રિય કરી શકાય છે અને ઇચ્છિત એન્ઝાઇમ્સને જોડવા અને સ્વયં ભેગા કરવા માટે રચાયેલ છે અને પછી પ્રકાશના ચોક્કસ તરંગલંબાઇનો ઉપયોગ કરીને આ એન્ઝાઇમ્સને આદેશ પર સક્રિય કરે છે.

નાગપલ એ જોવા ઇચ્છે છે કે ક્વોન્ટમ ડોટ એરબોર્ન સીઓ 2 અને નાઇટ્રોજનને કન્વર્ટ કરવાના સાધન હોય તેવા ચોક્કસ એન્ઝાઇમ્સને ફાયર કરવા માટે સ્પાર્ક પ્લગ તરીકે કાર્ય કરી શકે છે, પરંતુ પ્રકાશસંશ્લેષણની અછતને કારણે કુદરતી રીતે આમ કરવું નહીં.

માટીમાં જોવા મળતી સામાન્ય માઇક્રોબાયલ જાતોના કોશિકાઓમાં વિશિષ્ટરૂપે બંધબેસતા બિંદુઓને ફેલાવીને, નાગપાલ અને તેના સાથીઓએ આ તફાવત ભરી દીધો. હવે, અસ્પષ્ટ સૂર્યપ્રકાશની પણ થોડી માત્રામાં સંપર્ક કરવો એ સૂક્ષ્મ-સઘન બાયોકેમિકલ રૂપાંતરણ હાથ ધરવા માટે ઊર્જાના કોઈ સ્રોતની જરૂરિયાત વિના, સૂક્ષ્મજીવોની CO2 ભૂખ સક્રિય કરશે.

નાગપાલે કહ્યું હતું કે, “દરેક કોષ લાખો આ રસાયણો બનાવે છે અને અમે બતાવ્યું છે કે તેઓ તેમની કુદરતી ઉપજને 200 ટકાથી વધારે કરી શકે છે.”

સૂક્ષ્મજીવો, જે પાણીમાં નિષ્ક્રિય રહે છે, તેના પરિણામી ઉત્પાદનને સપાટી પર છોડે છે, જ્યાં તેને ઉત્પાદન માટે બંધ કરી શકાય છે અને કાપવામાં આવે છે. બિંદુઓ અને પ્રકાશના વિવિધ સંયોજન વિવિધ ઉત્પાદનો પેદા કરે છે: ગ્રીન તરંગલંબાઇ બેક્ટેરિયા નાઇટ્રોજનનો વપરાશ કરે છે અને એમોનિયા પેદા કરે છે જ્યારે રેડડર તરંગલંબાઇ પ્લાસ્ટિકના ઉત્પાદન માટે CO2 પર માઇક્રોબૉસ તહેવાર બનાવે છે.

આ પ્રક્રિયા સ્કેલ પર કામ કરવા માટે સમર્થ હોવાના વચન સંકેતો બતાવે છે. અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે જ્યારે માઇક્રોબાયલ ફેક્ટરીઓ એક સમયે કલાકો સુધી સતત સક્રિય કરવામાં આવી હતી ત્યારે પણ, થાક અથવા ઘટાડાના થોડા સંકેતો દર્શાવે છે, જે સૂચવે છે કે કોશિકાઓ ફરીથી ઉત્પન્ન થઈ શકે છે અને આમ પરિભ્રમણની જરૂરિયાતને મર્યાદિત કરી શકે છે.

નાગપાલે જણાવ્યું હતું કે, “અમને આશ્ચર્ય થયું હતું કે તે સુંદર રીતે કામ કરે છે,” એમ નાગપાલે જણાવ્યું હતું. “અમે ફક્ત સિન્થેટિક એપ્લિકેશન્સ સાથે પ્રારંભ કરી રહ્યા છીએ.”

આદર્શ ભવિષ્યવાદી દૃશ્ય, નાગપાલે કહ્યું હતું કે સિંગલ-ફેમિલી ઘરો હશે અને વ્યવસાયો સી.ઓ 2 નું ઉત્સર્જન સીધા નજીકના હોલ્ડિંગ તળાવમાં પાઈપ કરશે, જ્યાં સૂક્ષ્મજીવો તેમને બાયોપ્લાસ્ટિકમાં રૂપાંતરિત કરશે. જ્યારે માલિકો તેમના પોતાના કાર્બન ફૂટપ્રિન્ટને અનસેટ કરતી વખતે નાના નફો માટે પરિણામી ઉત્પાદનને વેચી શકશે.

નાગપાલે જણાવ્યું હતું કે, જો માર્જિન ઓછું હોય અને તે શુદ્ધ ખર્ચ આધારે પેટ્રોકેમિકલ્સ સાથે સ્પર્ધા કરી શકતું નથી, તો પણ આ કરવા માટે સામાજિક લાભ છે. “જો આપણે સ્થાનિક ડચ તળાવોના નાના ભાગમાં પણ રૂપાંતરણ કરી શકીએ, તો તે શહેરોના કાર્બન આઉટપુટ પર નોંધપાત્ર અસર કરશે. તે લોકો માટે અમલમાં મૂકવા માટે ઘણું માંગશે નહીં. ઘણા લોકો ઘરે પહેલેથી બીયર બનાવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, અને આ કોઈ જટિલ નથી. ”

હવે તેમણે ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું છે, પરિવર્તન પ્રક્રિયાને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા અને નવા સ્નાતક વિદ્યાર્થીઓને લાવવા માટે શિફ્ટ કરશે. નાગપાલ સી.યુ. બોલ્ડર એન્જિનીયરીંગ એક્સેલન્સ ફંડ ગ્રાન્ટ દ્વારા ભંડોળ પૂરું પાડતા પતન સત્રમાં આ પ્રોજેક્ટને અંડરગ્રેજ્યુએટ લેબ પ્રયોગમાં રૂપાંતરિત કરવા વિચારી રહ્યો છે. નાગપાલે તેના વર્તમાન વિદ્યાર્થીઓને ઘણા વર્ષો સુધી પ્રોજેક્ટ સાથે વળગી રહેવાનું શ્રેય આપ્યું છે.

“તે એક લાંબી મુસાફરી રહી છે અને તેમનું કાર્ય અમૂલ્ય છે,” તેમણે જણાવ્યું હતું. “મને લાગે છે કે આ પરિણામો બતાવે છે કે તે મૂલ્યવાન હતું.”



વધુ મહિતી:

યુચેન ડિંગ એટ અલ, નેનોર્ગ માઇક્રોબાયલ ફેક્ટરીઝ: ક્વોન્ટમ ડોટ-બેક્ટેરિયા નેનો-બાયોહાઈબ્રિડ્સનો ઉપયોગ કરીને લાઇટ-સંચાલિત નવીનીકરણીય બાયોકેમિકલ સંશ્લેષણ,

અમેરિકન કેમિકલ સોસાયટીની જર્નલ

(2019).

ડીઓઆઈ: 10.1021 / જેક્સ 0.9 બી 022549

સંદર્ભ : લાઇટ-સંચાલિત નેનો-સજીવો CO2 વાપરે છે, ઇકો ફ્રેન્ડલી પ્લાસ્ટિક અને ઇંધણ (2019, જૂન 11) 11 જૂન 2019 ના રોજ https://phys.org/news/2019-06-light-powered-nano-organisms માંથી પુનર્પ્રાપ્ત કરે છે. -કોન્સ્યુમ-સહ 2-ઇકો ફ્રેંડલી

આ દસ્તાવેજ કૉપિરાઇટને પાત્ર છે. ખાનગી અભ્યાસ અથવા સંશોધનના ઉદ્દેશ્ય માટે કોઈ પણ નિષ્પક્ષ કામકાજ સિવાય, લેખિત પરવાનગી વિના કોઈ પણ ભાગ પુનઃઉત્પાદિત કરી શકાશે નહીં. સામગ્રી માત્ર માહિતી હેતુઓ માટે પ્રદાન કરવામાં આવે છે.