Ομάδα ευρωπαίων επιστημόνων είναι πιθανό να έλυσε ένα από τα πιο δύσκολα προβλήματα στον κόσμο της χημείας: το πώς να μιμηθούμε τις εκπληκτικές ιδιότητες που έχουν τα φύλλα και γενικότερα τα φυτά. Για τουλάχιστον πέντε δεκαετίες η παγκόσμια επιστημονική κοινότητα προσπαθεί ανεπιτυχώς να δημιουργήσει ένα τεχνητό φύλλο που θα μπορεί να απορροφά το διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα και να το μετατρέπει σε μια αποθηκεύσιμη μορφή ενέργειας.
Όπως αναφέρουν σε δημοσίευμα τους οι Times η ομάδα των ερευνητών ανέπτυξε μια νέα χαμηλού κόστος μέθοδο που στα πειράματα δείχνει ιδιαίτερα αποτελεσματική. Η μέθοδος χρησιμοποιεί το ηλιακό φως, νερό και διοξείδιο του άνθρακα για να παραχθεί οξυγόνο και μια χημική ουσία που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή βιοκαυσίμου. Η μέθοδος αυτή μιμείται την φωτοσύνθεση κατά την οποία τα φυτά απορροφούν από την ατμόσφαιρα το διοξείδιο του άνθρακα και νερό και χρησιμοποιώντας την ηλιακή ενέργεια μετατρέπουν όλα τα μόρια σε σάκχαρα.
Οι επιστήμονες προσπαθούν να βρουν τρόπους ώστε η ανθρωπότητα να απεξαρτηθεί από την χρήση ορυκτών καυσίμων η καύση των οποίων είναι ιδιαίτερα επιβαρυντική για την ατμόσφαιρα.
«Σκεφτείτε ένα κόσμο όπου τα καύσιμα προέρχονται από το διοξείδιο του άνθρακα που θα παράγεται όταν γίνεται η καύση τους. Με αυτό τον τρόπο θα μπορέσουμε να εμποδίσουμε τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα και να περιορίσουμε τις επιπτώσεις των κλιματικών αλλαγών» αναφέρει ο Βίκτορ Μουγκέλ του Ομοσπονδιακού Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Ελβετίας επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.
Το σύστημα
Με δημοσίευση τους στην επιθεώρηση της αμερικανικής ακαδημίας επιστημών «PNAS» οι ερευνητές αναφέρουν ότι χρησιμοποίησαν χαμηλού κόστους ηλιακές κυψέλες για να παράξουν ηλεκτρικό ρεύμα το οποίο διοχέτευσαν σε αρνητικά και θετικά φορτισμένα ηλεκτρόδια φτιαγμένα από χαλκό. Στην αρνητική πλευρά το διοξείδιο του άνθρακα διαχωρίζεται και δημιουργεί υδρογονάνθρακες (χρήσιμες και αποθηκεύσιμες μορφές άνθρακα) ενώ στην θετική πλευρά πραγματοποιείται οξείδωση του νερού για να παραχθεί οξυγόνο.
Τα φυτά παράγουν σάκχαρα και οξυγόνο ενώ το τεχνητό φυτό που δημιούργησαν οι ερευνητές παράγει οξυγόνο και αιθυλένιο, μια χημική ουσία μεγάλης ζήτησης στην βιομηχανία. Το αιθυλένιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην παραγωγή βιοκαυσίμων, στην βιομηχανία φαρμακευτικών προϊόντων καθώς και σε εκείνη των πλαστικών.
Τα περισσότερα φυτά μπορούν να μετατρέψουν μόλις το 1% της ηλιακής ενέργειας που λαμβάνουν σε συστατικά που μπορούν να αποδειχθούν χρήσιμα σε διαφόρους τομείς. Το τεχνητό φυτό που δημιούργησαν οι ερευνητές μπορεί να μετατρέπει το 2.3% της ηλιακής ενέργειας σε χρήσιμες χημικές ουσίες και καύσιμα.
Ιδιαίτερα σημαντικό σε αυτή την νέα ερευνητική προσέγγιση είναι ότι το χαμηλό κόστος της. ΟΙ προηγούμενες προσπάθειες δημιουργίας συστημάτων τεχνητής φωτοσύνθεσης χρησιμοποίησαν ακριβά υλικά όπως το ιρίδιο και ο άργυρος για να αποτελέσουν τους καταλύτες των χημικών αντιδράσεων. Επίσης οι ηλιακές κυψέλες αυτών των συστημάτων βασίζονταν σε πυρίτιο και σπάνια υλικά όπως το γάλλιο.
«Δεν χρειαζόμαστε τίποτε από όλα αυτά. Το δικό μας σύστημα σχεδιάστηκε με υλικά και μέταλλα που υπάρχουν σε αφθονία στην φύση ενώ επιπλέον σε σχέση με τα αντίστοιχα συστήματα που έχουν δημιουργηθεί στο παρελθόν το δικό μας κάνει πολύ πιο απλά και εύκολα την όλη διεργασία» υποστηρίζει ο Μουγκέλ.
