استفاده از فناوری فوتوسنتز مصنوعی برای کاهش آلودگی هوا

به گزارش کلیک، واکنش شیمیایی هنگامی آغاز می شود که نور آبی از طول موج آبی نور خورشید نسخه برداری می کند، و دی اکسید کربن به دو شکل ساده شده فرمیت (formate) و فرمامیدز(formamides) ، تبدیل می شود که این ها می توانند به عنوان منابع انرژی استفاده شوند.

بعد از اینکه واکنش شیمیایی به پایان رسید، آنچه که باقی می ماند هوای پاکیزه تر و انرژی اضافی است، مانند فرایند فتوسنتز در گیاهان که انرژی نورانی را به انرژی شیمیایی تبدیل می کند. گروه محققان از دانشگاه مرکزی فلوریدا امید زیادی به این نسخه مصنوعی دارند.

مناسب بودن موادی که نور رنگی خاصی را جذب می کنند، از نقطه نظر دانشمندان کار دشواری است، اما از نقطه نظر اجتماعی بدین وسیله با کاهش گازهای گلخانه ای می توان به توسعه تکنولوژی کمک کرد.

دانشمندان قبلا هم تلاش کرده اند تا چنین کاری را انجام دهند، اما دست یافتن به نوری با طیف مرئی که آغازگر واکنش شیمیایی صحیح باشد، خود نوعی ترفند است.

موادی که بتوانند نور مرئی را جذب کند، مانند پلاتین، رنیم و ایریدیوم برای هر نوع استفاده عملی برای ساخت ماشین های فتوسنتز مصنوعی بسیار کمیاب و گران هستند.

یکی از محققان به نام فرناندو یوریب رومو و همکارش پیشنهاد دادند که از فلز رایج تر تیتانیوم با مولکول های آلی N-alkyl-2 آمینوترفتالیت استفاده شود که به عنوان آنتنی برای جذب نور آبی ورودی عمل می کند.

این چارچوب فلز-آلی (MOF) ترفند را ایجاد می کند. MOFها برای جدا کردن و گیر انداختن گازها در طول مساحت زیاد استفاده می شوند، Co2 به درون منفذ دستگاه رسوخ می کند، آنتن نور را گیر می اندازد و برخی الکترون ها را تولید می کند، از تیتانیوم اکساید برای تبدیل CO2 استفاده می شود.

محققان غلاف آزمون استوانه ای را نصب کردند که متناسب با نورهای آبی است و بسیار شبیه یک تخت بسیار کوچک برنز است، و اجازه می دهد MOF کار کند. حین اینکه ماده CO2 را گیر می اندازد، نور آبی انرژی را برای تبدیل به سوخت خورشیدی تولید می کند.

دانشمندان می گویند برای اینکه فرایند در مقیاس های بزرگتر هم انجام پذیر باشد، راندمان سیستم باید افزایش یابد و طیف بزرگتری از نور مرئی باید درگیر شود.

در حالی که مقادیر دی اکسید کربن در جو ما در حال تجاوز از آستانه خطر است، ما برای کاهش آن به تمامی کمک ها احتیاج داریم.

دانشمندان همچنین در حال کار روی روش های جایگزین متعددی برای گیراندازی CO2 هستند.

ماده جدید MOF می تواند نزدیک به نیروگاه های برق نصب شود و به طور قابل توجهی میزان دی اکسید کربن انتشار یافته در جو را کاهش دهد.

گاز وارد ایستگاه مکش می شود، از فرایند عبور می کند و گازهای گلخانه ای را بازیافت می کند، ضمن اینکه انرژیی تولید می کند که به نیروگاه برق برگردانده می شود.

همچنین می توان پشت بام های خانه ها را با این ماده ساخت، زیرا این ماده می تواند همزمان هوا را تمیز کند و انرژی تولید کند.

این روش باعث پیدایش تکنولوژی جدیدی می شود.