وقال الباحثون إن النظام الجديد سيعزز بشكل كبير تطوير تكنولوجيا الطاقة الشمسية.صورة فوتوغرافية: الموقع الرسمي لجامعة كامبريدج
ووفقًا لتقرير صادر عن الموقع الإلكتروني الرسمي لجامعة كمبريدج في الثالث ، استخدم الباحثون في المدرسة عملية التمثيل الضوئي شبه الاصطناعي لاستكشاف طرق جديدة لإنتاج الطاقة الشمسية وتخزينها: باستخدام ضوء الشمس والإنزيمات والتقنية الاصطناعية لتحويل الماء إلى هيدروجين وأكسجين. يمكن استخدام تكنولوجيا تحلل المياه في ابتكار أنظمة إنتاج الطاقة المتجددة.
عملية التمثيل الضوئي هي العملية التي تقوم من خلالها النباتات بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة ، فعندما ينكسر الماء من قبل النباتات ينهار ، يتم إنتاج الأكسجين كمنتج ثانوي ، والتفاعل الضوئي هو أحد أهم التفاعلات على الأرض لأنه يكاد يكون كل الأكسجين في العالم. المصدر ، والهيدروجين المنتجان صديق للبيئة وغير محدود.
وقالت الكاتبة الأولى لورقة البحث في كلية سانت جون ، الدكتورة كاتاثينا سوك: "إن الطريقة الجديدة تمتص أشعة الشمس أكثر من التمثيل الضوئي الطبيعي. ولا يعتبر التمثيل الضوئي الطبيعي فعالا لأنه يتطور من أجل البقاء فقط. ، فقط لإنتاج الحد الأدنى من الطاقة المطلوبة ، تلعب إمكاناتها للتحويل والتخزين فقط 1٪ - 2٪.
لقد وجدت عملية التمثيل الضوئي الصناعي منذ عقود ، إلا أنها لم تستخدم بنجاح في صنع الطاقة المتجددة لأنها تتطلب استخدام مواد حفازة ، وهي مكلفة بشكل عام وسامة ، وبالتالي لا يمكن استخدامها في الإنتاج الصناعي ، وقد ظهر البحث الجديد في عملية التمثيل الضوئي شبه الاصطناعي. جزء من الحقل ، الذي يهدف إلى إنتاج الاستجابة المرغوبة من خلال الإنزيمات ، والتغلب على قيود مجموع التمثيل الضوئي الاصطناعي.
في الدراسة الجديدة ، لم يزيد فريق سوك الطاقة المولدة والمخزنة بواسطة التمثيل الضوئي الاصطناعي فحسب ، بل قام أيضًا بإعادة تنشيط التفاعل الكيميائي الحيوي الذي كان يربض في الطحالب لآلاف السنين.
وشرح سوك: 'يمكن للهيدروجينيات الموجودة في الطحالب أن تقلل البروتونات إلى الهيدروجين. وبما أنها ليست ضرورية للبقاء على قيد الحياة ، فقد توقفت هذه العملية أثناء التطور ، لكننا نجحنا في تنشيط هذه العملية'.
وصف أحد المؤلفين ، أوسنا ليسنا ، مدير مختبر ليسنا ، الدراسة بأنها "علامة فارقة" ، وقال: "دمج مكونات بيولوجية وعضوية في مواد غير عضوية ، وتجميع أجهزة شبه يدوية ، وتطوير أجهزة جديدة للمستقبل. لقد فتح نظام تحويل الطاقة الشمسية طرقا جديدة تغلبت على العديد من المشاكل المرتبطة بها.
