หัวข้อ

ใบไม้ประดิษฐ์ใหม่สามารถช่วยเราต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้

ใบไม้ประดิษฐ์ใหม่สามารถช่วยเราต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้

“ เราเรียกมันว่าใบไม้เทียมเพราะมันเลียนแบบใบไม้จริงและกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง” Yimin A. Wu ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมจาก Waterloo Institute of Nanotechnology กล่าว

พืชเป็นหนึ่งในตัวแทนที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการกักเก็บคาร์บอนซึ่งเป็นกระบวนการที่คาร์บอนไดออกไซด์ถูกปิดกั้นจากชั้นบรรยากาศ ในระหว่างการสังเคราะห์แสงพืชจะเปลี่ยน CO2 และน้ำเป็นออกซิเจนและกลูโคสเนื่องจากเม็ดสีคลอโรฟิลล์ในใบของพวกมัน พวกเขาสามารถทำได้ด้วยความช่วยเหลือของแสงแดดซึ่งจะดูดซับคลอโรฟิลล์เพื่อให้เกิดปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์พืช

เพื่อที่จะกักเก็บ CO2 ได้มากขึ้นเราสามารถปลูกพืชได้มากขึ้น นอกจากนี้เรายังสามารถเพิ่มความสามารถของพืชในการดูดซับ CO2 จากอากาศได้เช่นโดยการปล่อยให้รากขยายใหญ่ขึ้นหรือโดยการปรับประสิทธิภาพในการดักจับคาร์บอน

ทีมนักวิทยาศาสตร์จาก University of Waterloo ในแคนาดา California State University ในสหรัฐอเมริกาและ City University of Hong Kong ได้คิดค้นวิธีจับ CO2 จากชั้นบรรยากาศอีกวิธีหนึ่งนั่นคือการสร้างใบไม้เทียมที่เลียนแบบการทำงานของ ใบจริง

ใบไม้เทียมของมันจะแปลง CO2 เป็นเมทานอลซึ่งเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกที่สามารถนำมาใช้ได้พวกเขาอธิบายในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Energy

"เราเรียกมันว่าใบไม้เทียมเพราะมันเลียนแบบใบไม้จริงและกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง" Yimin A. Wu ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมจาก Waterloo Institute of Nanotechnology ซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์หลักที่อยู่เบื้องหลังโครงการนี้ซึ่งเขาทำงานอยู่กล่าว ตลอดสี่ปีที่ผ่านมา “ ใบไม้ผลิตกลูโคสและออกซิเจน เราผลิตเมทานอลและออกซิเจน”

วิธีการแก้ปัญหาของพวกเขาหากนำไปใช้ในปริมาณที่มากพอสามารถช่วยบรรเทาผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและช่วยให้เราสามารถทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ในเวลาเดียวกัน

"กุญแจสำคัญในกระบวนการนี้คือผงสีแดงราคาถูกที่เรียกว่า cuprous oxide" นักวิจัยอธิบายในเว็บไซต์ของ University of Waterloo “ ออกแบบมาให้มีอนุภาคแปดเหลี่ยมมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ฝุ่นถูกสร้างขึ้นโดยปฏิกิริยาทางเคมีเมื่อสารทั้งสี่ ได้แก่ น้ำตาลกลูโคสทองแดงอะซิเตตโซเดียมไฮดรอกไซด์และโซเดียมโดเดซิลซัลเฟต - ถูกเติมลงในน้ำที่ได้รับความร้อน อุณหภูมิโดยเฉพาะ”.

เมื่อผสมกับน้ำพลังที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษจะทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาทางเคมีเนื่องจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถูกสูบเข้าไปและเครื่องจำลองแสงอาทิตย์จะส่องลำแสงสีขาวเข้าไปในสารละลายเคมีเพื่อขับเคลื่อนปฏิกิริยา ปฏิกิริยาเคมีจะผลิตออกซิเจนผ่านกระบวนการที่เลียนแบบการสังเคราะห์ด้วยแสง

ในขณะเดียวกัน CO2 ในสารละลายน้ำผงจะถูกเปลี่ยนเป็นเมทานอล สารละลายได้รับความร้อนเพื่อให้เมทานอลสามารถสะสมในขณะที่ระเหย "นี่คือปฏิกิริยาทางเคมีที่เราค้นพบ" Wu กล่าว "ไม่เคยมีใครทำแบบนี้มาก่อน"

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าสิ่งประดิษฐ์นี้สามารถนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ได้ในไม่ช้าและนำไปใช้เพื่อแปลง CO2e ที่เก็บรวบรวมจากตัวปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญเช่นโรงไฟฟ้ายานพาหนะและการฝึกซ้อมน้ำมัน “ ฉันรู้สึกตื่นเต้นอย่างมากที่การค้นพบนี้จะเปลี่ยนแปลงเกมได้” วูกล่าว

"การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นปัญหาเร่งด่วนและเราสามารถช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และในขณะเดียวกันก็สร้างเชื้อเพลิงทดแทน" เขากล่าวปิด