Σημαντική πρόοδος για το πεδίο της τεχνητής φωτοσύνθεσης, καθιστά την μέθοδο διπλά επικερδή για το περιβάλλον, με την χρήση απομονωμένου διοξειδίου του άνθρακα από την »πράσινη» χημεία, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής καυσίμων από ανανεώσιμες πηγές.
H ανάπτυξη συστήματος το οποίο μπορεί να εγκλωβίσει τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα πριν εξαερωθεί στην ατμόσφαιρα και στη συνέχεια, τροφοδοτούμενο από ηλιακή ενέργεια, να το μετατρέψει σε χρήσιμα χημικά παράγωγα, μεταξύ άλλων, βιοδιασπώμενα πλαστικά, φαρμακευτικά σκευάσματα, αλλά και υγρά καύσιμα, συνιστά δυνητικά επαναστατικό επίτευγμα, όσον αφορά στο πεδίο της τεχνητής φωτοσύνθεσης.
Οι επιστήμονες στο Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ (DOE) και το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια (UC) Berkeley, έχουν δημιουργήσει ένα υβριδικό σύστημα νανοσυρμάτινων ημιαγωγών και βακτηρίων, το οποίο μιμείται τη φυσική φωτοσυνθετική διαδικασία με την οποία τα φυτά απορροφώντας ηλιακό φώς, συνθέτουν υδατάνθρακες από διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Ωστόσο, το νέο σύστημα τεχνητής φωτοσύνθεσης, συνθέτει συνδυασμό διοξειδίου του άνθρακα και νερού σε ακετοξικά ανιόντα, τα πιο κοινά δομικά στοιχεία για τη βιοσύνθεση στις ημέρες μας.
Όσο περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα, τόσο η θερμοκρασία της αυξάνεται. Το ατμοσφαιρικό διοξείδιο του άνθρακα βρίσκεται σήμερα στο υψηλότερο επίπεδο των, τουλάχιστον, τριών εκατομμυρίων χρόνων, ως βασικό επακόλουθο της καύσης ορυκτών καυσίμων. Ωστόσο, αυτά και κυρίως ο άνθρακας, δεν θα πάψουν στο εγγύς μέλλον, να συνιστούν σημαντική πηγή ενέργειας για την κάλυψη ανθρωπίνων αναγκών και παρά την επιδίωξη χρήσης τεχνολογιών, οι οποίες απομονώνουν τον άνθρακα πριν διαφύγει στην ατμόσφαιρα, οι απαιτήσεις φύλαξής του, συνιστούν περαιτέρω περιβαλλοντική πρόκληση.
Η μέθοδος της τεχνητής φωτοσύνθεσης που αναπτύχθηκε από τους ερευνητές του Berkeley, λύνει το πρόβλημα αποθήκευσης με την ορθή χρήση του δεσμευμένου διοξειδίου του άνθρακα.
«Στη φωτοσύνθεση που διενεργείται από την φύση, την ηλιακή ενέργεια συλλέγουν τα φύλλα και το διοξείδιο του άνθρακα μειώνεται, καθώς συνδυαζόμενος με νερό, συνθέτει μοριακά προϊόντα που σχηματίζουν τη βιομάζα», λέει ο Chris Chang, ειδικός σε καταλύτες ενεργειακών μετατροπών με ουδέτερο ισοζύγιο άνθρακα. «Στο σύστημα μας, την ηλιακή ενέργεια συλλέγουν νανοσύρματα, τα οποία παραδίδουν ηλεκτρόνια σε βακτήρια, το διοξείδιο του άνθρακα συνδυάζεται με νερό και στην συνέχεια συνθέτει ποικιλία στοχοθετημένων χημικών προϊόντων προστιθέμενης αξίας.»
Συνδυάζοντας βιοσυμβατές φωτοευαίσθητες νανοσυρμάτινες συστοιχίες με επιλε-γμένους πληθυσμούς βακτηριδίων, το νέο σύστημα τεχνητής φωτοσύνθεσης καθίσταται διπλά επωφελές για το περιβάλλον, αφενός με την ηλιακά τροφο-δοτούμενη «πράσινη» χημεία και αφετέρου με την χρήση απομονωμένου διοξειδίου του άνθρακα.
Δεν υπάρχουν σχόλια :
Δημοσίευση σχολίου