Učinkovito biogorivo od sunčevog svjetla - fikcija ili stvarnost?

Zapamtite izraz "skokovima i granicama"? To je otprilike slučaj s razvojem tehnologija temeljenih na nanočesticama.

Ponekad se čini da znanstvenici mijenjaju temelje svemira, prisiljavajući osnovne fizičke zakone da ustupaju mjesto ljudskom geniju. Zanimljivi događaji pojavljuju se na spoju biologije i fizike.

Institut za fiziologiju biljaka Ruske akademije znanosti predstavio je obećavajući razvoj proizvodnje biogoriva temeljenog na nanobiomolekularnim kompleksima koji djeluju na solarnu energiju.

Potpuno rezultati istraživanja dostupni su na journals.elsevier.com.

Stalno pogoršanje ekološke situacije uz nagli razvoj gospodarstva zahtijeva stvaranje jeftine i sigurne energije. Ruska zaklada za znanost daje potpore za takva kretanja.

Prema znanstvenicima, najučinkovitiji način za dobivanje jeftine energije je stvaranje objekata sposobnih za provođenje fotobiosinteze, oponašanje fotosinteze i korištenje sunčeve svjetlosti za odvajanje vode u kisik i atomski vodik. Pretpostavlja se da će umjetni kompleksi za razvijanje kisika biti znatno otporniji na faktore stresa u usporedbi s njihovim prirodnim prototipovima.

Rusija nije jedina zemlja koja se razvija u području energije. Nekoliko znanstvenih zajednica istražuje strukture koje provode fotosintezu. Radovi idu u nekoliko smjerova. Potpuna ili djelomična zamjena biološke komponente s organometalnim kompleksima smatra se najperspektivnijom.

To će povećati prinos vodika s istom količinom vode i utrošene svjetlosti. Ovaj učinak postaje moguć s širenjem korištenog spektra sunčevog zračenja. Nano-molekularne modifikacije klorofila će postići željene rezultate.

Prema autoru članka, Suleiman Allahverdiyev, koji je autor projekta, grupa je razvila testirane katalizatore u nizu eksperimenata, koji se sastoje od metal-organskog spoja. Nanostrukturirani kompleksi uvedeni su u umjetno stvorene polipeptide i funkcionirali su kao dio uzoraka vegetacije i bakterija.

Svi uzorci mogu ubrzati razgradnju vode. Zapravo, znanstvenici su stvorili prototip živog reaktora za proizvodnju biogoriva.

Procesi koji proizvode vodik koriste se dugo vremena. Inicijatori su zajednički izvor, kao što je ugljen ili električna energija. Istraživači su poboljšali fotoelektrokemijske sustave koji koriste nanotehnologiju. Prototip se temeljio na nanokompleksima titan-oksida koji su dopirani dušikom.

Rezultirajuća struktura može se smatrati analogom biljnih komponenti i djeluje energijom Sunca. Značaj razvoja leži u neiscrpnosti energetskih resursa i sposobnosti stvaranja izvora u nenaseljenim područjima planeta.

Tijekom eksperimenata nije stvoren samo radni uzorak, nego i struktura koja je sposobna stabilno djelovati 14-15 dana. Istraživanja su pokazala mogućnost modificiranja klorofila s jedinstvenim svojstvima - nanokompleks je sposoban apsorbirati fotone niske energije.

Znanstvenici planiraju nastaviti raditi u smjeru širenja spektra apsorbiranog zračenja: daleko crvene, blizu infracrvene regije.

Studije su provedene zajedno sa sveučilištima u Tabrizu i Azerbajdžanu, australskom sveučilištu Tehnologije, Sveučilištu u Marburgu. Primjena zajedničkih napora pokazala je pravu priliku za stvaranje radnih uzoraka u kratkom roku.

Možda će uskoro beskrajni pijesak Sahare ili Gobija biti prekriven modificiranim nanostrukturama, dajući jeftina biogoriva.