Bionaftë efikase nga rrezet e diellit - fiction apo realitet?

Mos harroni shprehjen "me hapa të mëdhenj"? Kjo është afërsisht me zhvillimin e teknologjive të bazuara në nanopartikulat.

Ndonjëherë duket se shkencëtarët ndryshojnë themelet e universit, duke i detyruar ligjet fizike themelore për t'i dhënë rrugë gjenisë njerëzore. Zhvillime interesante shfaqen në kryqëzimin e biologjisë dhe fizikës.

Instituti i Fiziologjisë së Bimëve të Akademisë Ruse të Shkencave paraqiti një zhvillim premtues të prodhimit të biokarburanteve bazuar në komplekset nanobiomolekulare që operojnë në energjinë diellore.

Rezultatet e plota të hulumtimit janë në dispozicion në journals.elsevier.com.

Përkeqësimi i vazhdueshëm i situatës ekologjike së bashku me zhvillimin e shpejtë të ekonomisë kërkojnë krijimin e një energjie të lirë dhe të sigurt. Fondacioni Rus i Shkencës siguron grante për zhvillime të tilla.

Sipas shkencëtarëve, mënyra më efektive për të marrë energji të lirë është krijimi i objekteve të aftë për të kryer fotobiosintezën, imitojnë fotosintezën dhe përdorin dritën e diellit për të ndarë ujin në oksigjen dhe hidrogjen atomik. Supozohet se komplekset e evolucionit artificial të oksigjenit do të jenë shumë më rezistent ndaj faktorëve të stresit në krahasim me prototipet e tyre natyrore.

Rusia nuk është i vetmi vend që po zhvillohet në fushën e energjisë. Disa komunitete shkencore po kërkojnë struktura që kryejnë fotosintezë. Punimet po shkojnë në disa drejtime. Zëvendësimi i plotë ose i pjesshëm i një përbërësi biologjik me komplekse organometalike konsiderohet më premtuese.

Kjo do të rrisë prodhimin e hidrogjenit me të njëjtin vëllim të ujit dhe dritës së konsumuar. Ky efekt bëhet i mundur me zgjerimin e spektrit të rrezatimit diellor të përdorur. Modifikimet nano-molekulare të klorofilit do të arrijnë rezultatet e dëshiruara.

Sipas autorit të artikullit, Suleiman Allahverdiyev, i cili është autori i projektit, grupi ka zhvilluar katalizatorët e testuar në një sërë eksperimentesh, të cilat përbëhen nga kompleksi metalik-organik. Komplekset Nanostrukturuese u futën në polipeptide të krijuara artificialisht dhe funksiononin si pjesë e mostrave të vegjetacionit dhe baktereve.

Të gjitha mostrat janë në gjendje të përshpejtojnë dekompozimin e ujit. Në fakt, shkencëtarët kanë krijuar një prototip të një reaktori të gjallë për të prodhuar biokarburantet.

Proceset që prodhojnë hidrogjen përdoren për një kohë të gjatë. Iniciatorët janë një burim i përbashkët, si qymyr ose energji elektrike. Hulumtuesit përmirësuan sistemet fotoelektrokimike duke përdorur nanoteknologji. Prototipi u bazua në nanokomplekset e oksidit të titanit, të cilat u droguan me azot.

Struktura që rezulton mund të konsiderohet analoge e komponentëve të bimëve dhe punon me energjinë e Diellit. Rëndësia e zhvillimit qëndron në mungesën e pasivitetit të burimit të energjisë dhe aftësinë për të krijuar burime në zonat e papopulluara të planetit.

Gjatë eksperimenteve nuk u krijua vetëm një mostër pune, por një strukturë e aftë për të funksionuar në mënyrë stabile për 14-15 ditë. Studimet kanë treguar mundësinë e modifikimit të klorofilit me marrjen e vetive unike - nanokompleksi është në gjendje të thithë fotone me energji të ulët.

Shkencëtarët planifikojnë të vazhdojnë të punojnë në drejtim të zgjerimit të spektrit të rrezatimit të absorbuar: rajoni i kuq, pranë infra të kuqe.

Studimet u zhvilluan së bashku me universitetet Tabriz dhe Azerbajxhan, Universitetin Australian të Teknologjisë, Universitetin e Marburgut. Zbatimi i përpjekjeve të përbashkëta ka treguar një mundësi reale për të krijuar mostra pune në afat të shkurtër.

Ndoshta së shpejti, rërat e pafund të Saharës ose Gobit do të mbulohen me nanostruktura të modifikuara, duke i dhënë biokarburanteve të lirë.