فتوسنتز مصنوعی با تولید هیدروژن و متان

[mr.destiny]

‌محققان مرکز تحقیقاتی لاورنس برکلی در آمریکا موفق به ساخت سیستم فتوسنتز هیبریدی شده‌اند که قادر است با مصرف آب و انرژی خورشید گاز هیدورژن و متان تولید کند.
به گزارش سرویس علمی ایسنا منطقه خراسان، محققان معتقدند که به کمک این سیستم می‌توان نیاز بشر به سوخت‌های فسیلی را کاهش داد و با تولید متان از منابع تجدید‌پذیر مثل نور خورشید، آب و دی‌اکسیدکربن نیاز آینده بشر به انرژی را تامین کرد.
آنها در مورد عملکرد این سیستم عنوان کردند: این سیستم مانند فتوسنتز ساده و اقتصادی است، به طوری‌که در آن به جای تولید مواد غذایی، انرژی به صورت شیمیایی ذخیره می‌شود. مانند گیاهان سبز مثل جلبک‌ها که با عمل فتوسنتز انرژی دریافتی از خورشید را صرف تولید کربوهیدرات‌ها می‌کنند.
در سیستم هیبریدی اولیه آزمایشگاه لاورنس برکلی، غشاء سلولی با کمک فناوری نانو سیم‌ و با ترکیب سیلیکون و تیتانیوم ساخته شده است. به کمک این روش انرژی خورشید جذب و طی یک مجموعه واکنش‌های شیمیایی، دی‌اکسیدکربن موجود در هوا به ترکیبات شیمیایی تبدیل می‌شود.
در آخرین نسل سیستم‌های فتوسنتز مصنوعی، انرژی خورشید توسط غشاء سلولی به دام افتاده و با شکستن مولکول آب به هیدروژن و اکسیژن، هیدروژن تولیدی به باکتری‌های خاصی منتقل شده تا از آن در فرآیند تولید متان استفاده شود.
پروفسور پیدونگ یانگ، شیمیدان مرکز تحقیقاتی لاورنس برکلی در مورد این دستاورد اظهارکرد: این مطالعه، گام بعدی در تولید مصنوعی اما اقتصادی متان به کمک سلول‌های فتوسنتز ساخته دست‌ بشر است.
وی در ادامه افزود: به کمک فرآیند تولید متان با القاء هیدروژن به میکروب‌های مورد نظر، راندمان کاری به نسبت سایر روش‌ها از نظر تبدیل انرژی خورشیدی به شیمیایی 10 درصد و از نظر تبدیل انرژی الکتریکی به شیمیایی بیش از 50 درصد بهبود داشته است.
پروفسور میشل چانگ، محقق و شیمیدان مرکز تحقیقات لاورنس نیز اظهارکرد: استفاده از هیدروژن به جای الکترون‌ها برای انتقال انرژی از طریق پیوند‌های شیمیایی مقرون به صرفه‌تر و از نظر مقدار نیز حجم بیشتری از انرژی از طریق ترکیبات شیمیایی قابل انتقال است.
وی در ادامه افزود: ما با شناخت کامل فرآیند فتوسنتز و افزودن نانوفناوری، موفق به ساخت سیستم مصنوعی فتوسنتز شدیم که حتی از طبیعت نیز بهتر عمل می‌کند.


منبع : ایسنا