Yapay fotosentezi tetikleyerek havayı temizlemek

Florida'da bir kimya profesörü sentetik bir materyalde fotosentez sürecini başlatmanın, sera gazlarını temiz havaya çevirip, aynı anda enerji üretmenin bir yolunu buldu.

Süreç, enerji üretmek için temiz bir yol oluştururken, iklim değişikliğiyle bağlantılı sera gazlarını önemli ölçüde azaltabilecek bir teknoloji yaratmak için büyük potansiyele sahiptir.

UCF Yardımcı Profesörü Fernando Uribe-Romo, "Bu çalışma bir gelişmedir" dedi. Belli bir ışık rengini absorbe edecek materyallerin hazırlanması bilimsel açıdan oldukça zordur, ancak toplumsal açıdan sera gazlarının azaltılmasına yardımcı olabilecek bir teknolojinin geliştirilmesine katkıda bulunuyoruz "dedi.

Yaptığı araştırmanın bulguları yayınlanmaktadır Dergisi Malzemelerin Kimyası A .

Uribe-Romo ve öğrencileri ekibi, karbondioksiti zararsız organik maddelere dönüştüren metal organik çerçeveler (MOF) olarak adlandırılan bir sentetik malzemede kimyasal bir reaksiyon başlatmanın yollarını yarattı. Bunu bitkilerin karbondioksit (CO 2 ) ve güneş ışığına yiyecek haline dönüştürme yöntemine benzer yapay bir fotosentez süreci olarak düşünün . Ancak yemek üretmek yerine Uribe-Romo'nun yöntemi güneş yakıtı üretir.

Dünya üzerindeki bilimadamlarının yıllarca takip ettiği bir şey, fakat meydan okuma, görünür ışığın kimyasal dönüşümü tetiklemenin bir yolunu bulmaktır. Ultraviyole ışınları, titanyum dioksit gibi ortak materyallerde reaksiyona girmek için yeterli enerjiye sahiptir, ancak UV'ler, Dünya'nın güneşten aldığı ışığın sadece yüzde 4'ünü oluşturmaktadır. Görünür menzili - mor-kırmızı dalga boyları - güneş ışınlarının çoğunu temsil eder ancak CO 2'yi yakıt haline getiren kimyasal reaksiyon oluşturmak için bu ışık renklerini alabilen birkaç malzeme var .

Araştırmacılar onu çeşitli malzemelerle denediler, ancak görünür ışıkları absorbe edebilenler nadir ve platin, renyum ve iridyum gibi pahalı materyalleri işleme maliyeti engelleyici hale getiriyor.

Uribe-Romo, yaygın bir toksik olmayan metal olan titanyumu kullandı ve bu konfigürasyonun çalışıp çalışmayacağını görmek için hafif hasat eden antenler gibi organik moleküller ekledi. N-alkil-2-aminotereftalatlar olarak adlandırılan hafif toplama anten molekülleri, MOF'ye dahil edildiğinde belirli ışık renklerini emmek için tasarlanabilir. Bu durumda, mavi renk için senkronize etti.

Ekibi, hipotezi test etmek için mavi LED foto-reaktör bir araya getirdi. Ölçülen miktarda karbondioksit, fotoreaktöre yavaşça beslendi - reaksiyonun oluşup oluşmayacağını görmek için, bronzlaşma yatağına benzeyen parlayan bir mavi silindir -. Parlayan mavi ışık, silindir bölmesindeki LED ışık şeritlerinden geliyordu ve güneşin mavi dalga boyunu taklit ediyordu.

İşe yaradı ve kimyasal reaksiyon CO 2'yi karbon, format ve formamidlerin iki indirgenmiş biçime (iki tür güneş yakıtı) dönüştürdü ve işlemi havada temizledi.

Uribe-Romo, "Hedef, yaklaşımı ince ayarlamaya devam etmek, böylece daha fazla miktarda azaltılmış karbon üretebilmek, böylece daha verimli oluyor" dedi.

Görünür ışığın diğer dalga boylarının sentetik materyaldeki ayarlarla reaksiyonu tetikleyip tetikleyemeyeceğini görmek istiyor. Çalışırsa, süreç sera gazlarının azaltılmasına yardımcı olmak için önemli bir yol olabilir.

"Fikir , bir enerji santralinin yanında olduğu gibi, büyük miktarda CO 2 yakalayan istasyonlar kurmak olacaktı. Gaz, istasyona emilecek, süreci tamamlayacak ve sera gazlarını geri dönüşüme uğratarak enerjisini geri verecekti. Santral içine. "

Belki de bir gün ev sahipleri, evlerinden güç elde etmek için kullanılabilecek enerjiyi üretirken mahallelerindeki havayı temizleyecek olan malzemeden yapılmış çatı zona malzemelerini satın alabilirlerdi.

Uribe-Romo, "Bu, yeni teknoloji ve altyapı oluşmasını gerektiriyor" dedi. "Ancak bu mümkün olabilir."

Açıklamayı görmek için şu videoyu izleyin: https://www.youtube.com/watch?v=cdTuwe2SruA&feature=youtu.be

Öykü Kaynak:

Central Florida Üniversitesi