शोधकर्ताओं ने सौर ऊर्जा बनाने के लिए अर्ध कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण का उपयोग किया

अधिक अक्षय ऊर्जा विकसित करने के लिए न केवल लंबे शॉट प्रयासों में से एक, बल्कि वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड को हटाकर जलवायु परिवर्तन को कम करने में मदद करना भी कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण नामक एक प्रक्रिया है।जैसा कि नाम से पता चलता है, यह क्षेत्र उन पौधों को करने का प्रयास करता है - जो पानी के अणुओं को ऊर्जा देने वाले हाइड्रोजन और सांस लेने वाले ऑक्सीजन में प्राकृतिक सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके विभाजित करते हैं - खुद एक तरह से जो अधिक ऊर्जा कुशल है।

यदि वैज्ञानिक यह पता लगा सकते हैं कि किस तरह से पौधों को जलवायु-वार्मिंग CO2 को स्वच्छ ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए, हम सैद्धांतिक रूप से असीमित स्वच्छ ऊर्जा विकसित कर सकते हैं, न केवल ग्रह पृथ्वी पर लोगों के लिए, बल्कि उन लोगों के लिए भी जो एक दिन (उम्मीद) करेंगे अंतरिक्ष में रहने योग्य संरचनाओं का पता लगाने और विकसित करने के लिए स्वच्छ हवा और ऊर्जा की आवश्यकता होती है। यह एक महत्वाकांक्षा है, जो कम से कम 1912 तक है विज्ञान कागज, लेकिन इसमें बाधाएं आई हैं, अर्थात् इसके लिए महंगी, अक्सर प्रदूषणकारी उत्प्रेरक के उपयोग की आवश्यकता होती है।

सौभाग्य से, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के सेंट जॉन कॉलेज के शोधकर्ताओं के एक समूह का कहना है कि उन्होंने प्राकृतिक प्रक्रियाओं और मानव निर्मित प्रौद्योगिकियों के मिश्रण का उपयोग करके पानी में ऑक्सीजन और हाइड्रोजन के अणुओं को सफलतापूर्वक विभाजित करके एक समाधान की खोज की हो सकती है। यह एक प्रक्रिया है जिसे वे अर्ध-कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण कहते हैं, और वे कहते हैं कि यह अक्षय ऊर्जा के विकास में क्रांति लाने में मदद कर सकता है। उनके निष्कर्ष सोमवार को प्रकाशित हुए थे प्रकृति।

"प्राकृतिक प्रकाश संश्लेषण को रासायनिक ऊर्जा और सौर ईंधन के लिए सौर ऊर्जा के रूपांतरण के लिए जैविक खाका के रूप में माना जा सकता है," पहले लेखक कटारजीना सोको को ईमेल में बताया श्लोक में । "प्राकृतिक प्रकाश संश्लेषण की तुलना में, यह नई प्रणाली सौर प्रकाश स्पेक्ट्रम का अधिक कुशल उपयोग करती है, उच्च रूपांतरण पैदावार प्रदान करती है, और कई प्रतिस्पर्धी चयापचय मार्गों को बाईपास करती है, जो सिंथेटिक जीव विज्ञान या सामग्री विज्ञान का उपयोग करके केवल प्राप्त करने योग्य नहीं है।"

अर्ध कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण क्या है?

अर्ध कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण अनुसंधान का एक अपेक्षाकृत नया क्षेत्र है जो नवीकरणीय ऊर्जा अनुप्रयोगों के लिए एक आंख के साथ सिंथेटिक जीव विज्ञान और सामग्री विज्ञान के मिश्रण का उपयोग करके प्रकाश संश्लेषण को फिर से बनाने की कोशिश करता है। कैम्ब्रिज के अध्ययन में हाइड्रोजनेज नामक एक एंजाइम पर ध्यान केंद्रित किया गया, जो हाइड्रोजन और पानी के अणुओं को एक ऐसी प्रक्रिया में विभाजित करता था, जो स्वाभाविक रूप से होने बंद हो गया क्योंकि यह शैवाल के अस्तित्व के लिए आवश्यक नहीं है।

"हमारा काम … ऊर्जा रूपांतरण के लिए भविष्य के अर्ध-कृत्रिम सिस्टम को विकसित करने के लिए टूलबॉक्स प्रदान करता है और" फोटो-रीट वायरिंग के अन्य फोटोसिंथेटिक रास्ते, फिर से जोड़ा। "उदाहरण के लिए, सेमी-आर्टिफिशियल टेंडेम सिस्टम एप्लीकेशन को पानी के बंटवारे की प्रतिक्रिया से परे विस्तृत किया जा सकता है, ताकि ग्रीनहाउस गैस, CO2 के ईंधन में रूपांतरण के रूप में प्रतिक्रियाओं की एक विस्तृत श्रृंखला हो।"

अभी के लिए, डिवाइस केवल अवधारणा का एक प्रमाण है। सोक ने विस्तृत रूप से बताया कि यह औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए "अपेक्षाकृत अधिक नाजुक" है। उन्होंने कहा, सबसे दिल दहलाने वाली बात यह हो सकती है कि विशेषज्ञता के इतने अलग-अलग क्षेत्रों के साथ इतने अलग-अलग शोधकर्ता इतनी महत्वपूर्ण समस्या को हल करने में सहयोग करने में सक्षम थे।

"यह आश्चर्यजनक रूप से चुनौतीपूर्ण था कि सामग्री विज्ञान, नैनो प्रौद्योगिकी, अकार्बनिक रसायन विज्ञान, सिंथेटिक रसायन विज्ञान और जैव रसायन सहित इस प्रणाली को विकसित करने के लिए कितने अलग-अलग बहु-विषयक क्षेत्रों और विशेषज्ञता के क्षेत्रों की आवश्यकता थी," उसने कहा। "पर्याप्त ज्ञान प्राप्त करने के लिए कई वर्षों के शोध और सहयोग का सहारा लिया।"

शोधकर्ता इन जैसे नवाचारों को न केवल नवीकरणीय ऊर्जा भविष्य सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक मानते हैं, बल्कि यह सुनिश्चित करने के लिए भी हैं कि भविष्य के अंतरिक्ष शिल्प लंबी दूरी की यात्रा कर सकें। जुलाई में वापस, वैज्ञानिकों के एक अंतरराष्ट्रीय समूह ने शून्य गुरुत्वाकर्षण वातावरण में फोटोइलेक्ट्रॉनिक प्रयोगों का संचालन करने के तरीके के बारे में एक पेपर तैयार किया।

उस परियोजना का लक्ष्य उन तरीकों की तलाश करना है जो शोधकर्ता कैंब्रिज टीम की तरह प्रयोग कर सकते हैं, लेकिन अंतरिक्ष में।

सारा स्लोअट द्वारा अतिरिक्त रिपोर्टिंग।