미국 시카고 대학의 연구팀이 이산화탄소와 물에서 에탄올과 메탄 등의 연료를 합성하는 '인공 광합성 시스템'을 발표했습니다. 효소를 이용한 새로운 인공 광합성 시스템은 기존의 10배 효율로 에너지를 생산할 수 있었다고 보고하고 있습니다.
Chemists create an 'artificial photosynthesis'
Chemists create an 'artificial photosynthesis' system that is 10 times more efficient than existing systems
Chemists create an 'artificial photosynthesis' system that is 10 times more efficient than existing systems
news.uchicago.edu
New 'artificial' photosynthesis is 10x more efficient than previous attempts | Live Science
New 'artificial' photosynthesis is 10x more efficient than previous attempts
A new method of using the machinery of photosynthesis to make methane is 10 times more efficient than previous attempts.
www.livescience.com
인류는 지난 2세기에 걸쳐 화석연료로부터 에너지를 얻어 왔지만, 이것은 지구상의 생명이 수억 년에 걸쳐 광합성하면서 축적되어 온 에너지이며, 인류의 손으로 생산된 에너지가 아닙니다. 또한 자연계의 광합성으로 만들어지는 탄수화물은 생물에 있어서 중요한 에너지원이지만, 자동차나 발전소의 에너지원으로서는 적합하지 않습니다.
이러한 과제에 대해 시카고 대학의 과학자인 Wenbin Lin 씨는 "많은 사람이 알아차리지 못하는 가장 큰 문제는 자연계조차 인간이 사용하는 에너지 양을 충당하는 방법이 없다는 것입니다. 광합성조차도 힘에 부치기 때문에 우리는 자연계를 넘어서는 것을 만들어야 합니다."라고 지적했습니다.
광합성을 넘는 에너지를 사람의 손으로 만들어내기 위해, 시카고 대학의 연구팀은 우선 금속 유기 구조체 (metal-organic framework: MOF)의 개발에 착수했습니다. MOF는 유기 분자로 결합한 금속 이온으로 구성된 화합물로 인공 광합성에 필요한 화학반응이 일어나는 발판이 되는 소재입니다.
게다가 Lin 씨는 지금까지의 인공 광합성 시스템에는 없었던 효소, 즉 아미노산을 MOF에 첨가하여 광촉매에 의한 화학반응을 촉진시키는 실험을 실시했습니다. 그 결과, 아미노산이 이산화탄소의 환원 반응과 물의 산화 반응을 보다 효율적으로 촉진시키는 것을 알 수 있었습니다.
연구팀은 이 소재를 유기금속 골격형 인공 효소(metal-organic framework-based artificial enzyme:MOZ)라고 부릅니다. 발표에 의하면, MoZ는 종래의 인공 광합성 시스템의 10배의 효율로 메탄을 합성하는 것이 가능하다고 합니다.
그러나 연료로 사용하기에 충분한 양의 메탄을 만들려면 추가 연구가 필요합니다. Lin 씨는 "우리가 사용하고 있는 양의 메탄을 만들기 위해서는 몇 자릿수 스케일 업을 해야 할 것입니다. 한편, 이번 연구에서는 지금까지 완전히 해명되지 않았던 인공 광합성 시스템 방법을 분자 수준에서 밝힐 수 있었습니다. 인공 광합성 공정의 이해를 높이는 것은 스케일업에 임하는 중요한 단계입니다."라고 코멘트.
또한 이번 연구팀이 개발한 기법은 의약품 등에 있어서 소량으로도 유용한 물질의 생산에 도움이 될 가능성이 있습니다. 린 씨는 "화학물질을 합성하는 기본적인 과정에는 많은 공통점이 있습니다. 우수한 화학물질을 개발하는 기술은 많은 시스템에서의 응용이 가능할 것"이라고 말하면서 인공광합성은 에너지 문제뿐만 아니라 의료 물자 부족 등의 문제를 해결하는 실마리가 될 수도 있다는 견해를 보였습니다.
'트렌드 이슈 · 토픽' 카테고리의 다른 글
| 제3신도쿄시에서 아야나미 레이와 같은 맨션에 살 수 있을까?「스몰 월즈 TOKYO」 (0) | 2022.12.12 |
|---|---|
| 13,000개 이상의 무료 아이콘 다운로드 사이트 소개(상용 이용 가능) (0) | 2022.12.01 |
| 치명적인 유전성 질환을 '어머니의 자궁 속'에 있을 때부터 치료를 시작하는 데 성공 (0) | 2022.11.28 |
| 무광고 무료호스팅「Neocities」를 사용해 보았다(1GB 스토리지 + 200GB 트래픽) (0) | 2022.11.24 |
| GitHub가 '2022년에 가장 많이 사용한 프로그래밍 언어' 랭킹 발표 (0) | 2022.11.17 |
| 유튜브가 새롭게 '라이브 Q&A' 기능을 도입, 라방중 시청자의 질문을 손쉽게 관리 (0) | 2022.11.16 |
| 포켓몬 카드를 부정하게 구입하려 한 보안관이 체포되어 실직 (0) | 2022.11.16 |
| 톰 행크스 주연 영화 '터미널'의 모델이 된 남성이 사망, 인생의 최후를 공항에서 맞이 (0) | 2022.11.16 |
