ساخت نانوراکتور خورشیدی که هیدروژن پاک تولید می کند
به گزارش حراج کن، محققان دانشگاه لیورپول نانوراکتوری ساختند که میتوان ازآن برای تولید هیدروژن پاک استفاده نمود. این نانوراکتور با ترکیب مزیت کارآمدی بالای سیستم های طبیعی و دقت سیستم های مصنوعی، امکان تولید هیدروژن با کمک نور خورشید را فراهم می آورد.
به گزارش گروه علمی ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، نتایج این طرح در چارچوب مقاله ای با عنوان Light-Driven Hybrid Nanoreactor Harnessing the Synergy of Carboxysomes and Organic Frameworks for Efficient Hydrogen Production (نانوراکتور هیبریدی نور محور با استفاده از هم افزایی کربوکسیزوم ها و چارچوب های آلی برای تولید هیدروژن کارآمد) در نشریه بین المللی ACS Catalysis (کاتالیست انجمن شیمی آمریکا) انتشار یافته است. این یافته ها پیشرفت قابل توجهی در حوزه مهندسی زیست شناسی و انرژی پایدار به حساب می آید.
در این طرح، فتوکاتالیست مصنوعی جدیدی معرفی می شود که به مسئله به کارگیری نور خورشید برای تولید سوخت می پردازد. در حالیکه سیستم های فتوسنتزی طبیعی برای بهینه سازی جذب نور خورشید تکامل یافته اند، اما سیستم های مصنوعی برای دستیابی به کارآمدی مشابه با سیستم های طبیعی با مشکلاتی روبه رو هستند.
نانوراکتور هیبریدی این تیم از ترکیب اجزای زیستی و مصنوعی تشکیل شده است. در این نانوراکتور، از یک پوسته استخراج شده از باکتری به نام آلفاکربوکسیزوم استفاده شده و این پوسته با یک نیمه رسانای آلی میکرو متخلخل ادغام شده است.
پوسته های کربوکسیزومی از آنزیم های هیدروژناز محافظت می کنند که در تولید هیدروژن بسیار کارآمد هستند اما در مقابل غیرفعال شدن توسط اکسیژن صدمه پذیر هستند. کپسوله کردن سبب می شود که آنزیم ها فعال و موثر باقی بمانند.
پروفسور لونینگ لیو، رئیس بیوانرژیک میکروبی و مهندسی زیستی در دانشگاه لیورپول با همکاری پروفسور اندی کوپر از گروه شیمی و مدیر کارخانه نوآوری مواد دانشگاه لیورپول، این پروژه را انجام داده است.
تیم آنها یک نیمه هادی آلی میکرو متخلخل طراحی کردند که بعنوان آنتن جمع آوری نور عمل می کند. این ماده نور مرئی را جذب می کند و اکسیتون های حاصل را بیوکاتالیست کرده و تولید هیدروژن را امکانپذیر می کند.
لونینگ لو، استاد دانشگاه لیورپول می گوید: ما با تقلید از ساختارها و عملکردهای پیچیده فتوسنتز طبیعی، یک نانوراکتور هیبریدی بوجود آورده ایم که جذب نور گسترده و کارآمدی تولید اکسایتون مواد مصنوعی را با قدرت کاتالیزوری آنزیم های بیولوژیکی ترکیب می کند. این هم افزایی امکان تولید هیدروژن را با استفاده از نور بعنوان منبع انرژی فراهم می آورد.
این مطالعه نتایج مهمی دارد و امکان دارد اتکا به فلزات گران قیمت مانند پلاتین را با عرضه جایگزین مقرون به صرفه تری برای فوتوکاتالیست های مصنوعی معمولی و در عین حال حفظ کارآمدی قابل مقایسه، کم کند.
این نوآوری پایه ای برای تولید هیدروژن پایدار فراهم می آورد و می تواند در طیف وسیعی از فرآیندهای بیوتکنولوژیکی دیگر اعمال شود.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد ساخت نانوراکتور خورشیدی که هیدروژن پاک تولید می کند
نظر شما در مورد ساخت نانوراکتور خورشیدی که هیدروژن پاک تولید می کند