The presentation made by us describes negative environmental issues (global warming, ozone depletion, deforestation), their causes and effects and ways of fighting with them.
Wykonana przez nas prezentacja opisuje wybrane zagadnienia związane z negatywnymi zmianami klimatycznymi na Ziemi (np. globalne ocieplenie, dziurę ozonową, deforestację), ich przyczyny i skutki oraz sposoby walki z nimi.
#SCICHALLENGE2017
Presentation entitled: "Biogas from algae - chances and barriers" (In Polish) presented at the International EcoEnergy Cluster Meeting
with Facilitation Workshop
"Biogas for Pomerania" at the Institute of Fluid-Flow Machinery of the Polish Academy of Science, Gdansk, 11.05.2010.
The presentation made by us describes negative environmental issues (global warming, ozone depletion, deforestation), their causes and effects and ways of fighting with them.
Wykonana przez nas prezentacja opisuje wybrane zagadnienia związane z negatywnymi zmianami klimatycznymi na Ziemi (np. globalne ocieplenie, dziurę ozonową, deforestację), ich przyczyny i skutki oraz sposoby walki z nimi.
#SCICHALLENGE2017
Presentation entitled: "Biogas from algae - chances and barriers" (In Polish) presented at the International EcoEnergy Cluster Meeting
with Facilitation Workshop
"Biogas for Pomerania" at the Institute of Fluid-Flow Machinery of the Polish Academy of Science, Gdansk, 11.05.2010.
2. Materią ożywioną
są wysoce zorganizowane układy,
które by przetrwać potrzebują
ciągłego dostarczania energii.
Energia słoneczna dostarcza energii do
powstawania i ewolucji życia na Ziemi.
Fotosynteza (3.8 mld lat temu)
E Broda (1975) – komórka drożdży zużywa 105 raza więcej energii / g s
niż ta emitowana przez gram Słońca
Komórki czarne dziury dla energii
3. Pierwotne źródła energii na Ziemi
1000.00001Fale uderzeniowe,
meteoryty
?0.00001wulkany
?0.0001radioaktywność
100.0005rekombinacja ładunków
elektrycznych
6 x φ70VIS 400-800 nm
3 x φ9bliski UV 300-400 nm
2 x φ0.4UV 200-300 nm
1 x φ∗0.004daleki UV < 200 nm
Kwantowa wydajność
fotoenergetyczna
reakcji [nmol/J]
Energia na jednostkę czasu i
powierzchni [mW/cm2]
∗φ – [mol produktu / mol zaabsorbowanych fotonów]
Czy to ta energia jest potrzebna do rozwoju życia na Ziemi?
4. Plik EM Spectrum Properties pl.svg znajduje się w Wikimedia Commons – repozytorium wolnych zasobów.
5. Jak było na początku?
Wysoka temperatura blisko równowagi chemicznej
zero energii swobodnej, a więc bezużyteczna dla życia
Ochładzanie przejścia fazowe generujące energię swobodną
brak jednak połączenia z reakcjami chemicznymi i redox
Dlatego ciągłe źródło energii było konieczne …
6. „Fotostabilność” reakcji wymaga: Cykliczności reakcji
substraty
substraty w stanie wzbudzonym
produkty
regeneracja fotoaktywnej molekuły
światło
akumulacja
energii swobodnej
Obecnie życie na Ziemi całkowicie zależy od fotosyntezy:
tlenu, redukcji węgla, asymilacji azotu
7. „Odciski” fotosyntezy,
czyli co wiemy o początkach życia na Ziemi?
wiek Ziemi – ok. 4.5 mld. lat
pierwszy metabolizm produkcji ATP – ok. 300-400 mln. lat temu
?
Poszukiwania pre-LUCA
Last Universal Common Ancestor
Badania pleontologiczne , izotopowe
Tylko 60 białek wspólnych znaleziono w: - Bakteriach
- Archae (jednokomórkowy mikroorganizm żyjący
w warunkach esktremalnych)
- Eukariotach
a więc prawdopodobnie obecnych w LUCA
9. Fotosynteza
beztlenowa
tlenowa
(pierwsze organizmy – cjanobakterie)
(zw. organiczne, Fe2+, H2)
Kiedy zaczęła się fotosynteza tlenowa???
Wraz z pojawieniem się cjanobakterii, 2-1.5 mld lat temu?
Badania tlenków żelaza z pra-oceanów
Ostatnie doniesienia wskazują na obecność tlenu na dnie oceanów już ok. 3.5 mld lat
temu.
10.
11.
12. W procesie fotosyntezy:
RubisCO – enzym odpowiedizalny za wyłapywanie CO2
(1.8 % 12CO2 więcej niż w atmosferze)
W skałach 0.7% 13CO2 więcej niż w atmosferze
(wzrost efektu izotopowego δ13C w skałach do 1.8 % – 2.5 %, świadczy
o istnieniu procesu fotosyntezy)
20. Organizmy fotosyntetyzjące wytworzyły systemy obronne chroniące je
przed stresem tlenowym.
W procesach tych uczestniczą przede wszystkim :
β-karoten, witaminy A, C, E, czy też polifenole,
które wytwarzane są przez rośliny i glony.
34. Z katalizatorem Cat1Bez katalizatora
Lub połączenie dwóch układów
z różnymi katalizatorami Cat1 i Cat2
Układy półprzewodnikowe
J Royal Soc 2013, Barber
35. Przykładowe syntetyczne katalizatory Cat 1 procesu wydzielania O2 z wody
J Royal Soc 2013, Barber
Co4O16 pomiędzy PW9O36
Układ występujący w naturalnych
fotosystemach