دسترسی به منابع نامحدود انرژی به کمک فتوسنتز مصنوعی

به گزارش خبرنگار علم و فناوری آنا، پژوهشگران موفق به شناسایی روشی برای دسترسی به منابع نامحدود انرژی با کمک فتوسنتز مصنوعی شدند. این فرآیند در تحقیقات جدید پیشگامانه‌ای کشف شد که دانشمندان طی آن با موفقیت از فرآیند طبیعی فتوسنتز برای تولید متان تقلید کردند. نکته مهم در مطالعات فوق، این است که سوخت پرانرژی تولید شده، فقط به آب، دی اکسید کربن و نور خورشید نیاز دارد.

به باور کارشناسان، اگر این فناوری جدید توسعه یافته و در مقیاس وسیع مورد استفاده قرار گیرد، می‌تواند به فتوسنتز مصنوعی اجازه دهد تا جایگزین پنل‌های خورشیدی به عنوان منبع اولیه انرژی تجدید پذیر نامحدود و پاک شود، که بسیاری از دانشمندان برای دهه‌ها در تلاش برای یافتن آن بوده اند. الهام بخش این طرح، فرایند طبیعی مورد استفاده گیاهان بوده است.

گیاهان برای تولید انرژی و غذا به سیستمی به نام فتوسنتز متکی هستند و دانشمندان امیدوارند که این ساختار را در جستجوی انرژی پایان ناپذیر و نامحدود، بازسازی و تکرار کنند.

سرپرستی این تیم مطالعاتی بر عهده دکتر کازوناری دومن (Kazunari Domen) قرار داشته و طی این مطالعات، محققان توانستند با توسعه سیستمی که آب را با استفاده از نور خورشید به گاز هیدروژن و اکسیژن تقسیم می‌کند، قدمی فراتر از گذشته بردارند. محققان امیدوار بودند که این فرآیند را برای تقلید بیشتر از سیستم استفاده شده توسط گیاهان، جذب دی اکسید کربن و ذخیره انرژی خورشید در متان تکامل دهند، که اساسا به عنوان یک نسخه مصنوعی از فتوسنتز عمل می‌کند.

این سیستم بسیار شبیه به پنل‌های خورشیدی است و می‌تواند آینده دنیای سوخت‌های پاک را متحول کند. با این حال بر خلاف پنل‌های خورشیدی، پژوهشگران به جای استفاده ساده از انرژی خورشید و ذخیره آن، از همان سیستم فتوسنتز استفاده کردند که گیاهان برای تولید انرژی قابل ذخیره بیشتر به آن متکی هستند. البته، تطبیق این سیستم برای تامین خواسته‌های یک شهر چالش برانگیز‌تر از استفاده از آن در محیط آزمایشگاهی بوده و به همین دلیل دانشمندان، این موانع و راه حل‌های ممکن را برای برطرف کردن آن مورد بحث قرار داده اند.

از آنجایی که این سیستم برای ذخیره انرژی خورشید به متان متکی است، ایجاد سیستمی که ایمن بوده و گاز متان از ان نشت نکند بسیار مهم است، زیرا گاز متان یک گاز گلخانه‌ای بوده و برای محیط زیست مضر محسوب می‌شود و این محصولات طی دهه‌های گذشته به طور قابل توجهی در تغییرات آب و هوا و گرم شدن کره زمین نقش داشتند.

شرح کامل این پژوهش در آخرین شماره مجله تخصصی ACS Engineering منتشر شده است.