برگ مصنوعی که خودروهای آینده را شارژ می کند

محققان دانشگاه کمبریج یک “برگ مصنوعی” ساخته اند که از نور خورشید برای تبدیل آب و دی اکسید کربن به اتانول و پروپانول استفاده می کند. این سوخت‌های به اصطلاح «قطره‌ ای» می‌تواند مستقیماً یک موتور احتراق داخلی -مانند موتور یک خودرو یا موتورسیکلت- را بدون هیچ تغییری تغذیه کند و به طور بالقوه جایگزینی با آلایندگی کم برای بنزین باشند.

به گزارش سیناپرس، به گفته محققان برخلاف سوخت‌های فسیلی، این سوخت‌های جدید هیچ گونه آلودگی کربنی تولید نمی کنند و همچنین کاملاً تجدیدپذیر هستند. علاوه بر این، برخلاف اکثر بیواتانول‌ها، تولید این سوخت ها هیچ زمین کشاورزی را از تولید مواد غذایی منحرف نمی‌کند.

محققان این برگ مصنوعی را از چندین لایه از جمله مس، شیشه، نقره و گرافیت ساختند. این برگ ها حاوی جذب کننده های نور هستند – شبیه مولکول های گیاهانی که نور خورشید را جذب می کنند – که با یک کاتالیزور ترکیب می شوند.

به گزارش سیناپرس این کاتالیزور، که شبیه کلروفیل، کاتالیزور فتوسنتز در برگ واقعی است، از دو عنصر مس و پالادیوم ساخته شده است. در حضور نور خورشید، کاتالیزور دی اکسید کربن را به اتانول و پروپانول و همچنین آب را به اکسیژن تبدیل می کند.

(برگ مصنوعی که در تصویر بالا مشاهده می کنید، خیلی شباهتی با برگ درختان واقعی ندارد، ولی کارش را به خوبی انجام می دهد)

برای سال‌ها، تیم تحقیقاتی در حال بررسی راه‌هایی برای مهار فتوسنتز برای تولید سوخت‌های پایدار بوده‌اند، اما این برگ‌های مصنوعی تنها قادر به تولید مواد شیمیایی ساده مانند گاز سنتز هستند – مخلوطی از هیدروژن و مونوکسید کربن که برای تولید سوخت، مواد دارویی، پلاستیک و کودها استفاده می‌شود-. اما این پیشرفت اخیر دانشمندان را قادر به تولید اتانول و پروپانول تمیز بدون تولید گاز سنتز کرده است. به گفته محققان، حذف این مرحله، فناوری را «عملی‌تر و قابل استفاده» می‌کند.

به گزارش سیناپرس، در حالی که دانشمندان دیگر توانسته اند مواد شیمیایی مشابهی را با استفاده از نیروی الکتریکی تولید کنند، این اولین باری است که چنین مواد شیمیایی پیچیده ای با یک برگ مصنوعی تنها با استفاده از نور خورشید تولید می شود.

با اینکه این فناوری هنوز در مقیاس آزمایشگاهی است، محققان می گویند: برگ های مصنوعی آنها گام مهمی در گذار از اقتصاد مبتنی بر سوخت فسیلی است

پروفسور اروین ریزنر که این تحقیق را رهبری می‌کند، می‌گوید: اگرچه هنوز کار برای انجام دادن وجود دارد، اما ما نشان داده‌ایم که این برگ‌های مصنوعی قادر به انجام چه کاری هستند. این مهم است که نشان دهیم می‌توانیم از تولید ساده‌ترین مولکول‌ها فراتر برویم و با دور شدن از سوخت‌های فسیلی چیزهایی درست کنیم که مستقیماً در زندگی روزمره انسان هامفید باشند.

این تیم اکنون در حال بهینه سازی جاذب های نور است تا بتواند نور خورشید را بهتر جذب کند. آنها همچنین روی بهینه سازی کاتالیزور کار می کنند تا بتواند نور خورشید بیشتری را به سوخت تبدیل کند.به گزارش سیناپرس، همچنین کار بیشتری برای مقیاس پذیر ساختن دستگاه مورد نیاز است تا بتواند حجم زیادی از سوخت تولید کند. با این حال، در آینده، خودروها می توانند از این فناوری برای تولید سوخت پاک در حال حرکت استفاده کنند.

مترجم:بیتااکبری

No tags for this post.