കൃത്രിമ ഫോട്ടോസിന്തസിസ് വഴി വെള്ളം, കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ്, ദൃശ്യപ്രകാശം എന്നിവയിൽ നിന്ന് ഇന്ധനം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിൽ ഇല്ലിനോയിസ് സർവകലാശാലയിലെ രസതന്ത്രജ്ഞർ വിജയിച്ചു. കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിനെ പ്രൊപ്പെയ്ൻ പോലെയുള്ള സങ്കീർണ്ണ തന്മാത്രകളാക്കി മാറ്റുന്നതിലൂടെ, അധിക കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നതിനും സൂര്യപ്രകാശം കുറവുള്ള സമയത്തും ഊർജ ആവശ്യകത കൂടുതലുള്ള സമയത്തും ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് സൗരോർജ്ജം കെമിക്കൽ ബോണ്ടുകളുടെ രൂപത്തിൽ സംഭരിക്കാനും ഹരിത ഊർജ്ജ സാങ്കേതികവിദ്യ വിജയകരമായി മുന്നോട്ട് പോയി.
സൗരോർജ്ജം സംഭരിക്കുന്നതിന് ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഗ്ലൂക്കോസ് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് ജലത്തിൻ്റെയും കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിൻ്റെയും പ്രതിപ്രവർത്തനം നടത്താൻ സസ്യങ്ങൾ സൂര്യപ്രകാശം ഉപയോഗിക്കുന്നു. പുതിയ പഠനത്തിൽ, പ്രകൃതിദത്ത പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിൽ സസ്യങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ദൃശ്യമായ പച്ച വെളിച്ചം ഉപയോഗിച്ച് കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡും വെള്ളവും ഇന്ധനമാക്കി മാറ്റുന്നതിനുള്ള ഒരു ഉത്തേജകമായി ഇലക്ട്രോൺ സമ്പുഷ്ടമായ സ്വർണ്ണ നാനോ കണങ്ങളെ ഉപയോഗിച്ച് ഗവേഷകർ ഒരു കൃത്രിമ പ്രതികരണം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. നേച്ചർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ് എന്ന ജേണലിൽ ഈ പുതിയ കണ്ടെത്തലുകൾ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്.
അധിക കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡിൽ നിന്നും സൗരോർജ്ജം പോലുള്ള സുസ്ഥിര ഊർജ സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നും സങ്കീർണ്ണവും ദ്രവീകൃതവുമായ ഹൈഡ്രോകാർബണുകൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുകയാണ് ഞങ്ങളുടെ ലക്ഷ്യം,” കെമിസ്ട്രി പ്രൊഫസറും പഠന സഹ-രചയിതാവുമായ പ്രശാന്ത് ജെയിൻ പറഞ്ഞു. "ദ്രവ ഇന്ധനങ്ങൾ അനുയോജ്യമാണ്, കാരണം അവ വാതക ഇന്ധനങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. അവ ഗതാഗതം എളുപ്പവും സുരക്ഷിതവും കൂടുതൽ ലാഭകരവുമാണ്, കൂടാതെ അവ കൂടുതൽ ബോണ്ടുകളുള്ള നീണ്ട ചെയിൻ തന്മാത്രകൾ കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, അതിനർത്ഥം അവ കൂടുതൽ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രമാണ്."
ജെയിനിൻ്റെ ലാബിൽ, പോസ്റ്റ്ഡോക്ടറൽ ഗവേഷകനും പഠനത്തിൻ്റെ ആദ്യ രചയിതാവുമായ സുങ്ജു യു, പച്ച വെളിച്ചം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിനും കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിൻ്റെയും ജലത്തിൻ്റെയും രാസപ്രവർത്തനത്തിന് ആവശ്യമായ ഇലക്ട്രോണുകളും പ്രോട്ടോണുകളും കൊണ്ടുപോകുന്നതിനും പ്രകൃതിദത്ത ഫോട്ടോസിന്തസിസിൽ ക്ലോറോഫിൽ ആയി പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനും ഒരു ലോഹ ഉൽപ്രേരകം ഉപയോഗിച്ചു.
സ്വർണ്ണ നാനോകണങ്ങൾ പ്രത്യേകിച്ച് ഉൽപ്രേരകങ്ങളായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, കാരണം അവയുടെ ഉപരിതലം കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് തന്മാത്രകളുമായി എളുപ്പത്തിൽ പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു, മറ്റ് തുരുമ്പ് സാധ്യതയുള്ള ലോഹങ്ങളെപ്പോലെ തകരാതെ പ്രകാശ ഊർജ്ജം ഫലപ്രദമായി ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, ജെയിൻ പറഞ്ഞു.
ഹൈഡ്രോകാർബൺ ഇന്ധനങ്ങളുടെ രാസ ബോണ്ടുകളിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടാൻ നിരവധി മാർഗങ്ങളുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, ഇത് കത്തിക്കാനുള്ള ലളിതവും പരമ്പരാഗതവുമായ മാർഗ്ഗം കൂടുതൽ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ഇടയാക്കും, ഇത് ആദ്യം സൗരോർജ്ജം പിടിച്ചെടുക്കുകയും സംഭരിക്കുകയും ചെയ്യുക എന്ന ആശയത്തിന് വിരുദ്ധമാണ്, ജെയിൻ പറഞ്ഞു.
"ഈ രീതിയിൽ നിർമ്മിച്ച ഹൈഡ്രോകാർബണുകളുടെ പാരമ്പര്യേതര പ്രയോഗങ്ങൾ വേറെയുമുണ്ട്," അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു. "ഇന്ധന സെല്ലുകളെ പവർ ചെയ്യുന്നതിനായി കറൻ്റും വോൾട്ടേജും ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ അവർക്ക് കഴിയും. ലോകമെമ്പാടുമുള്ള നിരവധി ലാബുകൾ അവയെ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമാക്കാൻ പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ട്." ഹൈഡ്രോകാർബണിലെ രാസ ഊർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുക.