ويقول فريق البحث بأنها خطوة كبيرة نحو استخدام هذا الوقود المتجدد المصنوع من ضوء الشمس؛ لكل شيء ابتداءً من التدفئة وصولاً إلى تشغيل السيارات وبدون طرح أي غازات دفيئة (الغازات المسببة للاحتباس الحراري).

هذا الانجاز نشر في دورية “الأكاديمية الوطنية للعلوم” وهو بقيادة العالم “بيدونغ يانغ Peidong Yang” وفريقه في معهد “كافلي لطاقة علوم النانو Kavli Energy NanoSciences” في جامعة كاليفورنيا.

وبنيت الفكرة على عملية التركيب (التمثيل) الضوئي الطبيعية حيث يُحَول الماء وثاني أوكسيد الكربون إلى سكر الغلوكوز (مصدر الطاقة للعمليات الحيوية في النبات) عن طريق الأوراق بوجود ضوء الشمس، ومن خلال تبديل العملية بالتركيب الضوئي الصناعي يصبح من الممكن إنتاج منتجات حيوية مختلفة بالكامل.

ولجعل ذلك ممكناً كان على الفريق جعل نظامهم ينتج الميثان من ثاني أوكسيد الكربون بدلاً من السكر، والمعدات المستخدمة جمعت بين “أسلاك نانوية شبه ناقلة” و”بكتيريا” ليعمل النظام بشكل فعال، وباستخدام مُحفِز غير عضوي فُصِلَ الماء إلى هيدروجين الذي استُخدِم من قبل الخلايا الحية لتحويل ثاني أوكسيد الكربون لمواد كيميائية وفي هذه الحالة كان الميثان.

وقال “يانغ”:
كنا جيدين في توليد الالكترونات من الضوء بكفاءة -يقصد إنتاج الكهرباء اعتماداً على الضوء- لكن صناعة مواد كيميائية كانت أمراً محدوداً دائما في الماضي، وأضاف: أحد أهدافنا في هذه التجربة إظهار أننا قادرين على الاستغناء عن المحفز أو الوسيط البكتيري باستخدام تكنولوجيا أنصاف النواقل، وهذا يسمح لنا بفهم وتحسين نظام التركيب الضوئي الصناعي بشكل صحيح.

وقد اخترع “يانغ” وفريقه مطلع هذا العام نظاماً مشابهاً ينتج البوتانول، أحد مكونات الغازولين، ومواد حيوية أساسية متنوعة أخرى.

الخطوة القادمة هي محاولة بناء نظام صناعي بالكامل دون وجود بكتيريا محفزة، لإنتاج الوقود السائل بوفرة.

المصدر:

https://www.iflscience.com/artificial-leaf-can-produce-methane-carbon-dioxide-use-fuel