Ερευνητές του Κολλεγίου Σεντ Τζονς στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ χρησιμοποίησαν μία μέθοδο ημι-τεχνητής φωτοσύνθεσης για να διερευνήσουν νέους τρόπους παραγωγής και αποθήκευσης της ηλιακής ενέργειας.
Συγκεκριμένα, χρησιμοποίησαν φυσικό ηλιακό φως για να μετατρέψουν το νερό σε υδρογόνο και οξυγόνο, συνδυάζοντας βιολογικά συστατικά και ανθρωπογενείς τεχνολογίες. Η έρευνα θα μπορούσε τώρα να ανοίξει νέους ορίζοντες στην παραγωγή ανανεώσιμης ενέργειας.
Η μέθοδος κατάφερε επίσης να επιτύχει αποτελεσματικότερη απορρόφηση του ηλιακού φωτός από τη φυσική φωτοσύνθεση.
«Η φυσική φωτοσύνθεση δεν είναι αποτελεσματική επειδή έχει εξελιχθεί απλώς για λόγους επιβίωσης, ώστε να παράγει την ελάχιστη απαιτούμενη ενέργεια, περίπου το 1-2% αυτού που θα μπορούσε να μετατρέψει και να αποθηκεύσει», δήλωσε η Καταρζίνα Σοκόλ ,επικεφαλής της έρευνας και διδακτορικός φοιτητής στο κολλέγιο.
Η τεχνητή φωτοσύνθεση υπάρχει ως μέθοδος εδώ και δεκαετίες, αλλά δεν έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για τη δημιουργία ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, επειδή βασίζεται στη χρήση καταλυτών, οι οποίοι συχνά είναι δαπανηροί και τοξικοί. Αυτό σημαίνει ότι δεν μπορεί ακόμη να χρησιμοποιηθεί για την κλιμάκωση των ευρημάτων σε βιομηχανικό επίπεδο.
Η έρευνα είναι μέρος του ανερχόμενου πεδίου της ημι-τεχνητής φωτοσύνθεσης, που στοχεύει στην υπέρβαση των περιορισμών της πλήρως τεχνητής φωτοσύνθεσης με τη χρήση ενζύμων ώστε να δημιουργήσει την επιθυμητή αντίδραση.
Η Σοκόλ ελπίζει ότι τα ευρήματα θα επιτρέψουν την ανάπτυξη νέων καινοτόμων μοντέλων συστημάτων για την μετατροπή της ηλιακής ενέργειας.
«Είναι συναρπαστικό το γεγονός ότι μπορούμε να επιλέγουμε τις διαδικασίες που θέλουμε και να επιτύχουμε την αντίδραση που επιθυμούμε, χωρίς να είναι διαθέσιμη στη φύση. Αυτό θα μπορούσε να εξελιχθεί σε μια μεγάλη πλατφόρμα για την ανάπτυξη ηλιακών τεχνολογιών. Η προσέγγιση θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να συνδυάσουμε άλλες αντιδράσεις, να μάθουμε από αυτές, και στη συνέχεια να κατασκευάσουμε συνθετικά, πιο ισχυρά κομμάτια τεχνολογίας ηλιακής ενέργειας», δήλωσε.
Συγκεκριμένα, χρησιμοποίησαν φυσικό ηλιακό φως για να μετατρέψουν το νερό σε υδρογόνο και οξυγόνο, συνδυάζοντας βιολογικά συστατικά και ανθρωπογενείς τεχνολογίες. Η έρευνα θα μπορούσε τώρα να ανοίξει νέους ορίζοντες στην παραγωγή ανανεώσιμης ενέργειας.
Η μέθοδος κατάφερε επίσης να επιτύχει αποτελεσματικότερη απορρόφηση του ηλιακού φωτός από τη φυσική φωτοσύνθεση.
«Η φυσική φωτοσύνθεση δεν είναι αποτελεσματική επειδή έχει εξελιχθεί απλώς για λόγους επιβίωσης, ώστε να παράγει την ελάχιστη απαιτούμενη ενέργεια, περίπου το 1-2% αυτού που θα μπορούσε να μετατρέψει και να αποθηκεύσει», δήλωσε η Καταρζίνα Σοκόλ ,επικεφαλής της έρευνας και διδακτορικός φοιτητής στο κολλέγιο.
Η τεχνητή φωτοσύνθεση υπάρχει ως μέθοδος εδώ και δεκαετίες, αλλά δεν έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για τη δημιουργία ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, επειδή βασίζεται στη χρήση καταλυτών, οι οποίοι συχνά είναι δαπανηροί και τοξικοί. Αυτό σημαίνει ότι δεν μπορεί ακόμη να χρησιμοποιηθεί για την κλιμάκωση των ευρημάτων σε βιομηχανικό επίπεδο.
Η έρευνα είναι μέρος του ανερχόμενου πεδίου της ημι-τεχνητής φωτοσύνθεσης, που στοχεύει στην υπέρβαση των περιορισμών της πλήρως τεχνητής φωτοσύνθεσης με τη χρήση ενζύμων ώστε να δημιουργήσει την επιθυμητή αντίδραση.
Η Σοκόλ ελπίζει ότι τα ευρήματα θα επιτρέψουν την ανάπτυξη νέων καινοτόμων μοντέλων συστημάτων για την μετατροπή της ηλιακής ενέργειας.
«Είναι συναρπαστικό το γεγονός ότι μπορούμε να επιλέγουμε τις διαδικασίες που θέλουμε και να επιτύχουμε την αντίδραση που επιθυμούμε, χωρίς να είναι διαθέσιμη στη φύση. Αυτό θα μπορούσε να εξελιχθεί σε μια μεγάλη πλατφόρμα για την ανάπτυξη ηλιακών τεχνολογιών. Η προσέγγιση θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να συνδυάσουμε άλλες αντιδράσεις, να μάθουμε από αυτές, και στη συνέχεια να κατασκευάσουμε συνθετικά, πιο ισχυρά κομμάτια τεχνολογίας ηλιακής ενέργειας», δήλωσε.
