ورقة شجر صناعية تحوّل أشعة الشمس إلى وقود
كتبت: يارا كمال
طوّر فريق من الباحثين في جامعة هافارد ورقة شجر صناعية تؤدي نوع من التمثيل الضوئي يستخدم ضوء الشمس في صناعة وقود.
تتضمن العملية اتحاد عناصر تتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون لتقسيم جزيئات المياه، والبكتريا التي تلتهم كل الهيدروجين، تاركةً وراءها الوقود السائل.
يحاكي هذا الابتكار عملية التمثيل الضوئي الطبيعية التي تُسخر أشعة الشمس، لبناء جزيئات غنية بالطاقة من الماء وثاني أكسيد الكربون.
لم تكن فكرة محاكاة عملية التمثيل الضوئي جديدة، ولكن كانت هناك تعقيدات حول العملية في الماضي. تلك هي المحاولة الثانية لمجموعة البحث. في المحاولة الأولى، أنتجت العملية جزيئات تُسمى (أنواع الأكسجين التفاعلية) ”reactive oxygen species“ تهاجم البكتريا.
قال ”دانيال نوكيرا“، وهو أحد المشاركين في كتابة الدراسة، إنهم صمموا سبيكة محفّزة من الكوبالت والفسفور لهذه الورقة، والتي وجدوا أنها لا تُنتج أنواع الأكسجين التفاعلية، مما أدى إلى زيادة كبيرة في كفاءتها. كما أنّ للسبيكة المحفّزة ميزة أخرى وهي أن التصميم الكيميائي يسمح لها أن تعالج نفسها بنفسها.
صنعت هذه العملية كتلة حيوية من الشمس تبلغ حوالي 10 أضعاف كفاءة النباتات، وفقًا للورقة العلمية المنشورة في جريدة ”Science“.
يقسّم الكوبالت والفسفور الماء إلى هيدروجين وأكسجين جزيئيين، بينما تلتهم بكتريا ”Ralstonia eutropha“ الهيدروجين وتنتج الكتلة الحيوية.
قال نوكيرا إن التمثيل الضوئي مذهل، فهو يأخذ أشعة الشمس والماء والهواء، لنرى شجرة، ولكنهم صنعوا ما هو أفضل، لإنهم حوّلوا كل تلك الطاقة إلى وقود.
المصدر:
