Iga hetk võtame osa vahetusest, mis on elu säilitamiseks hädavajalik. Me hingame sisse hapnikku ja eraldame süsinikdioksiidi, mida taimed võtavad (koos päikesevalguse ja veega), et tekitada rohkem hapnikku. Ja tsükkel jätkub, loodus toimib planeedi kopsudena. Kuid meie eluviisi arenedes eraldame süsinikdioksiidi selliste tööstusharude kaudu nagu transport, vähendades samal ajal hapnikku metsade hävitamise tõttu. See toob kaasa enneolematu tasakaalustamatus atmosfääris. Kunstlik fotosüntees võib seda suundumust muuta.
Looduse jäljendamine
Kunstliku fotosünteesi alus seisneb selles teadustöö 70ndatel viisid läbi Jaapani teadlased Akira Fujishima ja Kenichi Honda. Nende katse näitas, kuidas vesinikku ja hapnikku vees saab jagada valguse ja katalüsaatori (antud juhul protsessi kiirendava aine) abil, mida nimetatakse titaandioksiidiks. Siit saaks nüüd eraldatud vesiniku kätte ja seda kütusena kasutada. See oli väga ebaefektiivne, kuna nende mudel töötas ainult UV-valguses ja selle konversioonimäär oli madal.
See aga tõestas, et suudame jäljendama viis, kuidas taimed energiat toodavad – see on miljonite aastate jooksul arenenud keeruline protsess. Kunstlik fotosüntees on sellest ajast alates märkimisväärselt arenenud ja saanud nime, mida me seda praegu tunneme. Endiselt on haru, mis keskendub valguse kasutamisele, mis rakendab täiustatud tehnikaid, nagu nanoosakesed, ja optimeerib katalüsaatori koostu struktuuri, et muuta see meetod võimalikult tõhusaks ja elujõuliseks puhta energia tootmiseks suuremahulises keskkonnas.
Peale jäljendamise
Teisel filiaalil on tekkinud mis on veelgi lähemal fotosünteesile ja muudab süsiniku dioksiidist monooksiidiks, mida saab ka kütuseks muuta. Arvestades meie atmosfääri liigset süsinikdioksiidi, võib see olla tohutu pöördepunkt. Tehistaimede väljavaade, mis nii meid toidavad kui ka õhku filtreerivad, pole enam võimatu.
Siiski on meil veel pikk tee käia, enne kui see reaalsuseks saab. Ja oleme ikka loodusele võlgu. Kuna oleme ökosüsteeme häirinud ja meid kaugelt ületanud tasakaalu lõhkunud, võib kunstlik fotosüntees pakkuda pigem võimalust heastada kui planeedi kopse asendada. Kombinatsioonis koos muud taastuvad ja puhtad uuendused, saame planeedi aeglaselt tervendada. Ja laiemalt tervendage tsükkel, mis annab meile jõudu.
YouTube: säästev energia kunstliku fotosünteesi kaudu – Tokyo Tech News
Esitusnupule klõpsates nõustute YouTube'i tingimustega Kasutustingimused ja PrivaatsuspoliitikaAndmeid võidakse jagada YouTube'i/Google'iga.
Fotokrediit: Objekti pilt on sümboolne ja selle pildistas Mo Eid.
Allikad: Meie maailm andmetes / Science / JapanGov / Tyler Irving (Toronto ülikool) / Glenn Roberts Jr. (Berkeley labor)
