Ελβετοί επιστήμονες ανακάλυψαν ένα νέο μόριο μέσω του οποίου μπορεί φέρουν επανάσταση στην παραγωγή καυσίμων με ουδέτερο ισοζύγιο άνθρακα - Αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά την εξάρτηση του κόσμου από τα ορυκτά καύσιμα και να μετριάσει τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της κατανάλωσης ενέργειας (energy-reporters.com)
Επανάσταση στον τομέα της ηλιακής ενέργειας ενδέχεται να φέρει νέα επιστημονική ανακάλυψη, όπως αποκαλύπτει η ενεργειακή ιστοσελίδα energy-reporters.com.
Ελβετοί επιστήμονες ανακάλυψαν ένα νέο μόριο ικανό να μιμείται τη φωτοσύνθεση αποθηκεύοντας ηλιακή ενέργεια, δημιουργώντας (ενδεχομένως) νέα δεδομένα στην παραγωγή καυσίμων με ουδέτερο ισοζύγιο άνθρακα.
Τα τελευταία χρόνια, η αναζήτηση βιώσιμων ενεργειακών λύσεων έχει ενταθεί εν μέσω αυξανόμενων ανησυχιών για την κλιματική αλλαγή και την εξάντληση των ορυκτών καυσίμων.
Μεταξύ των πρωτοποριακών καινοτομιών που προκύπτουν από αυτήν την παγκόσμια πρόκληση είναι η ανάπτυξη της τεχνητής φωτοσύνθεσης.
Πρόκειται για πεδίο έρευνας που επιδιώκει να αναπαράγει τη φυσική διαδικασία με την οποία τα φυτά μετατρέπουν το ηλιακό φως σε ενέργεια.
Τι κάνει η φωτοσύνθεση
Η φωτοσύνθεση είναι η θεμελιώδης διαδικασία μέσω της οποίας τα φυτά, τα φύκια και ορισμένα βακτήρια αξιοποιούν το ηλιακό φως για να συνθέσουν θρεπτικά συστατικά από διοξείδιο του άνθρακα και νερό.
Αυτός ο περίπλοκος μηχανισμός είναι καθοριστικός για τη ζωή στη Γη, διότι αποτελεί τη βάση της τροφικής αλυσίδας και συμβάλλει στην παροχή οξυγόνου.
Η διαδικασία περιλαμβάνει χλωροπλάστες σε φυτικά κύτταρα οι οποίοι συλλαμβάνουν φωτεινή ενέργεια για να διασπάσουν μόρια νερού, απελευθερώνοντας οξυγόνο και διευκολύνοντας τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα σε γλυκόζη.
Δεδομένης της αποτελεσματικότητας και της βιωσιμότητάς της, οι επιστήμονες έχουν εμπνευστεί εδώ και καιρό να μιμηθούν τεχνητά τη φωτοσύνθεση.
Στόχος είναι η ανάπτυξη μιας παρόμοιας διαδικασίας που μπορεί να αξιοποιηθεί για την παραγωγή καθαρής, ανανεώσιμης ενέργειας.
Αυτή η φιλοδοξία έχει οδηγήσει την έρευνα που επικεντρώνεται στη δημιουργία συνθετικών συστημάτων ικανών να συλλαμβάνουν και να μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε χημική ενέργεια, όπως ακριβώς η φυσική φωτοσύνθεση.
Η πρόσφατη ανακάλυψη Ελβετών ερευνητών σηματοδοτεί μια κρίσιμη πρόοδο σε αυτήν την επιδίωξη.
Επανάσταση στην έρευνα τεχνητής φωτοσύνθεσης
Στην «καρδιά» της ανακάλυψης των Ελβετών επιστημόνων βρίσκεται ένα πρόσφατα αναπτυγμένο μόριο ικανό να αποθηκεύει ηλιακή ενέργεια μέσω ενός καινοτόμου μηχανισμού.
Αυτό το μόριο (αποτελείται από 5 γραμμικά διατεταγμένα συστατικά), έχει σχεδιαστεί για να συγκρατεί ταυτόχρονα 2 θετικά και 2 αρνητικά φορτία.
Σε αντίθεση με προηγούμενες προσπάθειες που απαιτούσαν έντονες δέσμες λέιζερ, αυτό το μόριο μπορεί να συσσωρεύει φορτία ακόμη και υπό συνθήκες ασθενέστερου φωτισμού, όπως το φυσικό ηλιακό φως.
Αναπτύχθηκε από μια ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου της Βασιλείας, αυτό το μόριο ανοίγει νέους δρόμους για την παραγωγή συνθετικών καυσίμων. Αυτά τα καύσιμα θα μπορούσαν ενδεχομένως να απελευθερώσουν μόνο τόσο διοξείδιο του άνθρακα κατά την καύση όσο χρησιμοποιήθηκε στην παραγωγή τους, επιτυγχάνοντας μια κατάσταση ουδετερότητας άνθρακα.
Αυτή η ανακάλυψη δημοσιεύθηκε στο έγκριτο περιοδικό Nature Chemistry, υπογραμμίζοντας το μετασχηματιστικό δυναμικό αυτής της έρευνας στον τομέα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Οι δυνατότητες του μορίου αποθήκευσης ηλιακής ενέργειας
Η ανάπτυξη αυτού του μορίου αποτελεί απόδειξη της εφευρετικότητας και της αφοσίωσης της ερευνητικής ομάδας με επικεφαλής τον καθηγητή Oliver Wenger.
Η δομή του μορίου είναι σχολαστικά σχεδιασμένη, με δύο συστατικά να απελευθερώνουν αρνητικά ηλεκτρόνια, καθιστώντας τα θετικά φορτισμένα, ενώ 2 άλλα συστατικά δέχονται αυτά τα ηλεκτρόνια, φορτισμένα αρνητικά.
Ένα ενδιάμεσο στοιχείο διευκολύνει αυτές τις αντιδράσεις, επιτρέποντας στο μόριο να συλλαμβάνει και να αποθηκεύει αποτελεσματικά το ηλιακό φως.
Ο Mathis Brändlin (μέλος της ερευνητικής ομάδας) τονίζει τη σταθερότητα του μορίου ως κρίσιμο χαρακτηριστικό.
Τα φορτία παραμένουν σταθερά για αρκετό καιρό ώστε να οδηγήσουν σε περαιτέρω χημικές αντιδράσεις, ανοίγοντας το δρόμο για την ανάπτυξη ενός πλήρως λειτουργικού τεχνητού συστήματος φωτοσύνθεσης.
Αν και δεν είναι ακόμη ικανό να αναπαράγει ολόκληρη τη διαδικασία φωτοσύνθεσης, αυτό το μόριο αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα προς τον τελικό στόχο της μίμησης ενός από τα πιο αξιοσημείωτα συστήματα της φύσης.
Το μέλλον της βιώσιμης ενέργειας
Η τεχνητή φωτοσύνθεση αποτελεί τεράστια υπόσχεση για το μέλλον της βιώσιμης ενέργειας.
Αξιοποιώντας την ηλιακή ενέργεια για τη δημιουργία καυσίμων με ουδέτερο ισοζύγιο άνθρακα, αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά την εξάρτησή μας από τα ορυκτά καύσιμα και να μετριάσει τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της κατανάλωσης ενέργειας.
Η ελβετική ανακάλυψη προσθέτει ένα ζωτικό κομμάτι στο παζλ, φέρνοντάς μας πιο κοντά στην υλοποίηση αυτού του οράματος.
Ο καθηγητής Wenger και η ομάδα του παραμένουν αισιόδοξοι για τις πιθανές εφαρμογές του έργου τους.
Καθώς η έρευνα προχωρά, η ανάπτυξη ενός πλήρους συστήματος τεχνητής φωτοσύνθεσης θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στην παραγωγή ενέργειας, προσφέροντας μια καθαρή και βιώσιμη εναλλακτική λύση στις παραδοσιακές πηγές ενέργειας.
Αυτή η ανακάλυψη χρησιμεύει ως φάρος ελπίδας για ένα πιο βιώσιμο μέλλον, προωθώντας τη συνεχή καινοτομία στον τομέα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Καθώς βρισκόμαστε στα πρόθυρα μιας νέας εποχής στην ενεργειακή τεχνολογία, το ερώτημα παραμένει: Πώς η ενσωμάτωση της τεχνητής φωτοσύνθεσης στα ενεργειακά μας συστήματα θα μεταμορφώσει την προσέγγισή μας στη βιωσιμότητα και την περιβαλλοντική ευθύνη;
www.worldenergynews.gr
