深海熱液噴口竟是“天然發(fā)電廠”
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[時間:2017-05-08 來源：科技日報 關(guān)注度:0]
摘要: 該機(jī)構(gòu)的一個研究團(tuán)隊近日宣布，他們在沖繩海槽的深海熱液噴出區(qū)域進(jìn)行電化學(xué)測定時，發(fā)現(xiàn)了海底的自然發(fā)電現(xiàn)象，為在深海尋找利用電能的微生物生態(tài)系統(tǒng)提供了線索。
海底熱液噴口有大量金屬離子和易于釋放出電子的硫化氫、氫氣和甲烷等氣體隨熱水...
該機(jī)構(gòu)的一個研究團(tuán)隊近日宣布，他們在沖繩海槽的深海熱液噴出區(qū)域進(jìn)行電化學(xué)測定時，發(fā)現(xiàn)了海底的自然發(fā)電現(xiàn)象，為在深海尋找利用電能的微生物生態(tài)系統(tǒng)提供了線索。
海底熱液噴口有大量金屬離子和易于釋放出電子的硫化氫、氫氣和甲烷等氣體隨熱水噴出，形成硫化礦物沉淀。2013年，研究小組發(fā)現(xiàn)，這些硫化礦物具有較高的導(dǎo)電性和化學(xué)反應(yīng)催化劑活性，可作為電極利用，并設(shè)想深海熱液噴口可以產(chǎn)生電流。為了驗證這一想法，他們在沖繩海槽的深海熱液噴口附近進(jìn)行了現(xiàn)場電化學(xué)測定，并將礦物樣品帶回實驗室分析。
現(xiàn)場測定發(fā)現(xiàn)，硫化礦物表面呈電子易于釋放狀態(tài)。而在實驗室對樣品進(jìn)行分析表明，硫化礦物在熱水和海水之間主要起導(dǎo)電體作用，其本身變質(zhì)引起的電子轉(zhuǎn)移作用較小。研究結(jié)果說明，在活躍的海底熱液噴口，廣泛而自發(fā)性地發(fā)生著電子從熱水向海水傳遞而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。
此次確認(rèn)的自然發(fā)電現(xiàn)象明顯對周圍能量和物質(zhì)循環(huán)具有影響，特別是對微生物生態(tài)系統(tǒng)及生物礦物的相互作用影響重大。近年來，有報告稱存在吸收電能和依靠電能生活的微生物，微生物的新能力受到矚目。此次發(fā)現(xiàn)深海熱液噴出區(qū)域具有“天然發(fā)電廠”的功能，因此，海底可能存在利用電能的微生物生態(tài)系統(tǒng)。科學(xué)家一直相信，深海熱液噴口是地球上生命起源最有希望的候選地。電可以促進(jìn)各種有機(jī)化學(xué)反應(yīng)，深海熱液噴口的發(fā)電現(xiàn)象，或許能越過至今無法說明的多重障礙，揭開地球上生命誕生之謎。
研究成果將于5月10日發(fā)表在德國《應(yīng)用化學(xué)國際版》網(wǎng)絡(luò)版，并將作為封面文章刊登在該雜志上。
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