محققان در تلاش براي جايگزين کردن هيدروژن به جاي سوخت‌هاي فسيلي به عنوان منبع انرژي، با اين مشکل مواجه هستند که چگونه هيدروژن قابل استفاده‌اي توليد کنند که تميز و پايدار بوده و به فرايندهاي پرانرژي و سختي که معايب آنها بر مزاياي عدم استفاده از سوخت‌هاي فسيلي مي‌چربند، تکيه نداشته باشند.

يافته‌هاي جديد محققان دانشگاه تنسي در ناکسويل و آزمايشگاه ملي Oak Ridge نشان مي‌دهد که فتوسنتز مي‌تواند به عنوان منبع پاک و پايدار توليد هيدروژن عمل کند.

اين گروه پژوهشي دريافتند که مي‌توان ماشين فتوسنتز دروني نوع خاصي از خزه دريايي را از آن جدا کرد؛ در صورتي که اين ماشين فتوسنتز با کاتاليزور پلاتين ترکيب شود، با قرار گرفتن در معرض تابش نور مي‌تواند به عنوان منبع پايدار توليد هيدروژن عمل کند.

بَري بروس استاد بيوشيمي و زيست‌شناسي سلولي-مولکولي دانشگاه تنسي اشاره مي‌کند که ما تاکنون بيشترين انرژي مورد نياز خود را، هر چند به صورت غيرمستقيم، از فتوسنتز دريافت کرده‌ايم. سوخت‌هاي فسيلي که امروزه استفاده مي‌کنيم، ميليون‌ها سال قبل گياهاني بودند که رشد آنها از طريق فرايند فتوسنتز و با استفاده از نور خورشيد صورت مي‌گرفت. تلاش‌هايي همچون توليد سوخت‌هاي زيستي براي کوتاه کردن اين مسير صورت گرفته است.

بروس مي‌گويد: «سوخت‌هاي زيستي احتمالاً نمي‌توانند جايگزين بنزين به عنوان مهم‌ترين منبع انرژي شوند. ما دريافتيم که روش ما مستقيم‌تر بوده و قابليت توليد مقادير بسيار زيادي سوخت با استفاده از مقدار کمي انرژي را دارد».

يکي از مزاياي بزرگ روش بروس اين است که دو حدواسط کليدي در فرايند استفاده از توانايي‌هاي تبديل انرژي خورشيدي گياه حذف مي‌شود. اولين واسطه زمان مورد نياز براي گرفتن انرژي خورشيد، رشد و توليد مجدد، مرگ و در نهايت تبديل شدن گياه به سوخت فسيلي است. دومين حدواسط انرژي است؛ مقادير زيادي انرژي براي کشت، برداشت و فرايند تبديل ماده گياهي به سوخت زيستي مورد نياز است. حذف اين دو مرحله و استفاده مستقيم از سامانه خورشيدي دروني خزه براي توليد سوخت پاکيزه گام بسيار بزرگي رو به جلو به شمار مي‌رود.

بروس و همکارانش دريافتند که در صورت استفاده از خزه سبز-آبي گرماگرا که آب‌هاي گرم را ترجيح مي‌دهد، مي‌توانند واکنش را در 55 درجه سانتي‌گراد به صورت پايدار انجام دهند. اين دما تقريباً همان دماي بيابان‌هاي خشک است که در آن بيشترين شدت تابش آفتاب وجود داشته و در نتيجه بيشترين بهره از واکنش به دست مي‌آيد. آنها همچنين دريافتند که با افزايش دما، بهره واکنش تا بيش از 10 برابر افزايش مي‌يابد.

جزئيات اين تحقيق در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است.

منبع:http://www.nano.ir/newstext.php?Code=6949