فتوسنتز مصنوعی، ارزان و راحت شد

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از وب‌سایت دانشگاه ایالتی فلوریدا، فتوسنتز یا فرآیندی که طی آن گیاهان با استفاده از نور خورشید، اکسیژن و غذا تولید می‌کنند، یکی از کارهای شگفت‌انگیز طبیعت است که انسان همواره آرزوی دذستیابی به آن را داشته است.

پیش از این دانشمندان موفق به ابداع روش‌هایی برای این کار شده بودند اما این روش‌ها فقط به درد اهداف آزمایشگاهی می‌خوردند چراکه نه از نظر اقتصادی و نه از نظر زمانی قابل استفاده نبودند.

در واقع روش‌هایی که تاکنون برای فتوسنتز مصنوعی به کار گرفته می‌شد، آنقدر پیچیده و سخت بودند که استفاده از آنها تقریبا غیر ممکن بود. اکنون محققان در دانشگاه ایالتی فلوریدا موفق شده‌اند روشی ابداع کنند که در آن به سادگی می‌توان انرژی رایگان نور خورشید را برای تولید اکسیژن و هیدروژن به کار گرفت.

در این روش یک لایه نازک از جنس یک اکسید خاص از منگنز، با به دام انداختن نور خورشید، از آن برای تولید اکسیژن و هیدروژن استفاده می‌کند. در روش‌هایی که برای تولید انرژی از نور خورشید رایج هستند و در سلول‌های تولید برق خورشیدی، همواره وجود چند لایه از ماده تولید کننده نیاز است اما در این روش تنها یک لایه از اکسید منگنز برای انجام کار کافی‌ است.

در گیاهان، این کار توسط ماده‌ای به نام «کلروفیل» یا «سبزینه» انجام می‌شود که همین ماده مسئول رنگ سبز برگ درختان است. در آن پروسه، وقتی کلروفیل در معرض نور خورشید قرار می‌گیرد، اتم‌ها از یک لایه انرژی به لایه بالاتر منتقل می‌شوند و در این جابه‌جایی مقداری انرژی آزاد می‌شود که صرف تولید قندهای مغذی می‌شود. در شب و در نبود خورشید نیز گیاه بخشی از انرژی را که به این شکل تولید کرده، دوباره مصرف می‌کند و در واقع این سیکل را بالعکس طی می‌کند.

بنابر اعلام دانشگاه ایالتی فلوریدا، روش تازه فتوسنتز مصنوعی، هنوز راه طولانی تا انتقال از آزمایشگاه به زندگی روزمره در پیش دارد اما زمانی که این روش به‌صورت تجاری مورد استفاده قرار گیرد می‌توان شاهد خودروهای هیدروژنی بود که بخشی از سوختشان را خودشان تولید می‌کنند یا خانه‌هایی که بدون باغچه و تنها با پنل‌هایی روی سقف، قادرند اکسیژن تولید کنند.

مترجم: محمدرضا احمدی‌نیا