ابتكار كيميائي يحاكي التمثيل الضوئي ويحول الأرينات إلى مركبات مفيدة

أفادت وکالة آنا الإخباریة، ويُعد هذا الابتكار نقلة نوعية باتجاه صناعة كيميائية أكثر صداقة للبيئة، حيث تُجرى التفاعلات الكيميائية في درجة حرارة الغرفة، ما يسهم في خفض استهلاك الطاقة وتقليص الانبعاثات الناتجة عن العمليات الصناعية التقليدية.
التقنية الجديدة تستند إلى مفهوم "التحفيز الضوئي"، وتستهدف مركبات "الأرينات" الموجودة بكثافة في الوقود الأحفوري، والتي تُستخدم كمكونات أساسية في تصنيع الأدوية والبلاستيك والمواد الكيميائية المتقدمة.
البحث قاده كل من البروفيسور غاريت مياكي والبروفيسور روبرت باتون، اللذان ابتكرا نظامًا تحفيزيًا مستوحًى من آلية التمثيل الضوئي في النباتات، حيث يتم تسليط الضوء المرئي على الجزيئات لتفعيل التفاعلات الكيميائية المطلوبة من دون استخدام حرارة أو مواد خطرة، وذلك ضمن مركز التحفيز الضوئي المستدام للأكسدة (SuPRCat) بالجامعة.
وصرّح مياكي قائلًا: "العالم بحاجة ماسة إلى حلول تكنولوجية بديلة، وسعينا في هذا المشروع إلى بناء منصة كيميائية نظيفة تلبي التحديات البيئية الملحّة".
ما يميز هذا النظام هو قدرته على استخدام "فوتونين" في آن واحد – ما يُعرف بآلية "الاختزال الفائق" – وهو ما يتيح للطاقة الضوئية اختراق الروابط الجزيئية الصلبة، وخصوصاً في مركبات البنزين والهيدروكربونات العطرية المعروفة بثباتها العالي.
وأكد الباحثون أن النظام أثبت فعاليته في تحويل مركّبات عطرية مستقرة إلى مواد كيميائية قابلة للتوظيف، من دون الحاجة إلى ظروف قاسية أو تفاعلات خطرة، ما يُمهّد الطريق لتطبيقات واسعة النطاق في مجالات الصناعات الدوائية، تصنيع البلاستيك، الأسمدة، بل وحتى معالجة الملوثات المعقدة مثل مركبات PFAS المعروفة بسمّيتها وصعوبة تحليلها.
ويأمل الفريق أن تفتح هذه التقنية المجال أمام جيل جديد من التفاعلات الكيميائية المستدامة، تمهيدًا لإعادة رسم ملامح الصناعة الكيميائية في عالم ما بعد الوقود الأحفوري.