इलिनोइस विश्वविद्यालयका रसायनशास्त्रीहरूले कृत्रिम प्रकाश संश्लेषणको माध्यमबाट पानी, कार्बन डाइअक्साइड र दृश्य प्रकाशबाट इन्धन बनाउन सफल भएका छन्। कार्बन डाइअक्साइडलाई प्रोपेन जस्ता जटिल अणुहरूमा रूपान्तरण गरेर, हरित ऊर्जा प्रविधिले अत्यधिक कार्बन डाइअक्साइडको दोहन गर्न र कम सूर्यको प्रकाश र उच्च ऊर्जा मागको अवधिमा प्रयोगको लागि रासायनिक बन्धनको रूपमा सौर्य ऊर्जा भण्डारण गर्न सफलतापूर्वक अगाडि बढेको छ।
बिरुवाहरूले सौर्य ऊर्जा भण्डारण गर्न उच्च-ऊर्जा ग्लुकोज उत्पादन गर्न पानी र कार्बन डाइअक्साइडको प्रतिक्रियालाई ड्राइभ गर्न सूर्यको प्रकाश प्रयोग गर्छन्। नयाँ अध्ययनमा, अन्वेषकहरूले प्राकृतिक प्रकाश संश्लेषणमा बोटबिरुवाहरू प्रयोग गर्ने दृश्य हरियो बत्ती प्रयोग गरेर कार्बन डाइअक्साइड र पानीलाई इन्धनमा रूपान्तरण गर्न उत्प्रेरकको रूपमा इलेक्ट्रोन-समृद्ध सुनको न्यानो कणहरू प्रयोग गरेर कृत्रिम प्रतिक्रिया विकास गरे। यी नयाँ निष्कर्षहरू नेचर कम्युनिकेसन्स जर्नलमा प्रकाशित भएका छन्।
"हाम्रो लक्ष्य अतिरिक्त कार्बन डाइअक्साइडबाट जटिल, तरलयोग्य हाइड्रोकार्बनहरू र सौर्य ऊर्जा जस्ता दिगो ऊर्जा स्रोतहरू उत्पादन गर्ने हो," रसायनशास्त्रका प्राध्यापक र अध्ययन सह-लेखक प्रशान्त जैनले भने। "तरल ईन्धनहरू आदर्श हुन् किनभने तिनीहरू ग्यासयुक्त इन्धनहरूसँग मिल्दो छन्। तिनीहरू ढुवानी गर्न सजिलो, सुरक्षित र अधिक किफायती छन्, र तिनीहरू धेरै बन्डहरू भएका लामो चेन अणुहरूबाट बनेका छन्, जसको मतलब तिनीहरू बढी ऊर्जा घना छन्।"
जैनको प्रयोगशालामा, पोस्टडक्टोरल अनुसन्धानकर्ता र अध्ययनका पहिलो लेखक सुङजु यूले हरियो प्रकाश अवशोषित गर्न र कार्बन डाइअक्साइड र पानीको रासायनिक प्रतिक्रियाको लागि आवश्यक इलेक्ट्रोन र प्रोटोनहरू ढुवानी गर्न धातु उत्प्रेरक प्रयोग गरे, प्राकृतिक प्रकाश संश्लेषणमा क्लोरोफिलको रूपमा काम गर्दै।
सुनको न्यानो कणहरूले विशेष गरी उत्प्रेरकको रूपमा काम गर्दछ किनभने तिनीहरूको सतहहरूले कार्बन डाइअक्साइड अणुहरूसँग सजिलैसँग प्रतिक्रिया गर्दछ, प्रभावकारी रूपमा अन्य रस्ट-प्रवण धातुहरू जस्तै भाँचिन बिना प्रकाश ऊर्जा अवशोषित गर्दछ, जैनले भने।
हाइड्रोकार्बन इन्धनको रासायनिक बन्धनमा भण्डारण गरिएको ऊर्जालाई रिलिज गर्ने धेरै तरिकाहरू छन्। यद्यपि, यसलाई जलाउने सरल र परम्परागत तरिकाले थप कार्बन डाइअक्साइड उत्पादन गर्ने छ, जुन पहिलो स्थानमा सौर्य ऊर्जा कब्जा गर्ने र भण्डारण गर्ने विचारको विरुद्धमा जान्छ, जैनले भने।
"त्यहाँ हाइड्रोकार्बनका अन्य गैर-परम्परागत अनुप्रयोगहरू यस तरिकाले बनाइएका छन्," उनले भने। "तिनीहरूले इन्धन कक्षहरूलाई विद्युत् प्रवाह र भोल्टेज उत्पन्न गर्न सक्छन्। संसारभरि धेरै प्रयोगशालाहरूले तिनीहरूलाई कसरी अझ प्रभावकारी बनाउने भनेर काम गरिरहेका छन्।" हाइड्रोकार्बनमा रहेको रासायनिक ऊर्जालाई विद्युतीय ऊर्जामा रूपान्तरण गर्नुहोस्।