کشف روش جدیدی برای تبدیل نور خورشید به سوخت

به گزارش گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا از تک اکسپلور، محققان دانشگاه کمبریج ابتدا آب را به هیدروژن و اکسیژن تجزیه کردند تا بتوانند مکانیزم فتوسنتز گیاهان را برای تبدیل نور خورشید به انرژی شبیه‌سازی کنند.

زمانی که آب توسط گیاه جذب می‌شود، به اکسیژن و هیدروژن تقسیم می‌شود. این یکی از مهم‌ترین واکنش‌های گیاه به شمار می‌رود؛ زیرا اکسیژنی که از گیاهان تولید می‌شود، تقریباً منبع اکسیژن تمام جهان به شمار می‌رود. هیدروژنی که از این طریق تولید می‌شود هم به‌طور بالقوه می‌تواند منبع نامحدودی از انرژی سبز و تجدیدپذیر باشد.

محققان دانشگاه کمبریج از فتوسنتز نیمه مصنوعی برای کشف روش‌های جدید تولید و ذخیره انرژی خورشیدی استفاده کرده‌اند. آنها با استفاده از ترکیب اجزای بیولوژیکی گیاه با فناوری‌های دست‌ساخته خودشان، سعی کردند با کمک نور خورشید، آب را به هیدروژن و اکسیژن تبدیل کنند.

محققان ادعا می‌کنند که این روش می‌تواند تحولی در سیستم‌های تولید کننده انرژی تجدیدپذیر ایجاد خواهد کرد. روش آنها همچنین میزان جذب نور خورشید را در فرآیند فتوسنتز طبیعی افزایش می‌دهد.

یکی از محققان کمبریج می‌گوید: فرآیند فتوسنتز طبیعی کافی نیست؛ زیرا تنها برای زنده ماندن گیاه تکامل پیدا کرده است. بنابر این گیاه حداقل انرژی مورد نیازش را از طریق فتوسنتز تولید می‌کند که این میزان فقط یک تا دو درصد توان بالقوه‌اش برای تبدیل و ذخیره انرژی خورشید است.

دانشمندان در دهه‌های گذشته موفق به ایجاد فتوسنتز مصنوعی شدند؛ اما هنوز این فرآیند به‌صورت موفقیت‌آمیز برای تولید انرژی‌ تجدیدپذیر به‌کار گرفته نشده است. زیرا این فرآیند با استفاده از کاتالیزورهایی انجام می‌شود که اغلب گران و سمی هستند. به همین دلیل هنوز نمی‌توان از این روش در سطح صنعتی استفاده کرد.

تحقیقات کمبریج بخشی از پژوهش‌های در حال ظهور فتوسنتز نیمه مصنوعی است که هدف آن غلبه بر محدودیت‌های فتوسنتزی کاملا مصنوعی با استفاده از آنزیم‌ها برای ایجاد واکنش است.

این تیم تحقیقاتی نه‌تنها میزان انرژی تولید‌شده و ذخیره‌شده افزایش دادند؛ بلکه توانستند فرآیندی را در جلبک‌ها دوباره فعال کنند که هزاران سال غیرفعال شده بود.

محققان می‌گویند: هیدروژناز آنزیمی موجود در جلبک است که قادر به تبدیل پروتون به هیدروژن است. در طول تکامل جلبک‌ها در هزار سال اخیر، این فرآیند غیرفعال شده است؛ زیرا برای بقای آنها خیلی ضروری نبوده است. با این حال ما توانستیم این فرآیند را دوباره در جلبک‌ها فعال کنیم و به واکنشی که می‌خواهیم برسیم که همان واکنش برای تجزیه آب به هیدروژن و اکسیژن است.

انتهای پیام/4056/