Kawanishi, an tSeapáin, 15 Samhain, 2022 /PRNewswire/ — Tá saincheisteanna comhshaoil ​​amhail an t-athrú aeráide, ídiú acmhainní nádúrtha, díothú speiceas, truailliú plaisteach agus dífhoraoisiú ag dul in olcas ar fud an domhain mar gheall ar phléascadh daonra.
Is gás ceaptha teasa é dé-ocsaíd charbóin (CO2) agus ceann de na príomhchúiseanna le hathrú aeráide. Maidir leis seo, is féidir le próiseas ar a dtugtar “fótóisintéis shaorga (laghdú fóta CO2)” amhábhar orgánach a tháirgeadh le haghaidh breoslaí agus ceimiceán ó CO2, uisce agus fuinneamh gréine, díreach mar a dhéanann plandaí. Ag an am céanna, laghdaíonn siad astaíochtaí CO2 freisin, ós rud é go n-úsáidtear CO2 mar amhábhar chun acmhainní fuinnimh agus ceimiceacha a tháirgeadh. Dá bhrí sin, meastar gurb é fótaisintéis shaorga ceann de na teicneolaíochtaí glasa is déanaí.
Is ábhair ultraphorach iad MOFanna (Creatlach Orgánach Miotail) atá comhdhéanta de chnuasaigh de mhiotail neamhorgánacha agus nascóirí orgánacha. Is féidir iad a rialú ag an leibhéal móilíneach sa raon nanaiméadar agus tá achar dromchla mór acu. Mar gheall ar na hairíonna seo, is féidir MOFanna a chur i bhfeidhm i stóráil gáis, scaradh, ionsú miotail, catalaíocht, seachadadh drugaí, cóireáil uisce, braiteoirí, leictreoidí, scagairí, etc. Le déanaí, fuarthas amach go bhfuil cumas gabhála CO2 ag MOFanna ar féidir CO2 a fhóta-laghdú, is é sin, fótaisintéis shaorga.
Ar an láimh eile, is ábhair thar a bheith tanaí iad poncanna chandamacha (0.5–9 nm) a bhfuil a n-airíonna optúla i gcomhréir le rialacha na ceimice candamaí agus na meicnic chandamach. Tugtar “adaimh shaorga nó móilíní saorga” orthu toisc nach bhfuil ach cúpla míle nó cúpla míle adamh nó móilín i ngach ponc candamach. Sa raon méide seo, níl leibhéil fuinnimh na leictreon leanúnach a thuilleadh agus scarann ​​siad de bharr feiniméan fisiceach ar a dtugtar an éifeacht teorannaithe chandamach. Sa chás seo, beidh tonnfhad an tsolais a astaítear ag brath ar mhéid na poncanna candamacha. Is féidir na poncanna candamacha seo a chur i bhfeidhm i bhfótaisintéis shaorga freisin mar gheall ar a gcumas ard-ionsú solais, a gcumas il-eicsitón a ghiniúint agus a n-achar dromchla mór.
Tá MOFanna agus poncanna chandamacha araon sintéisithe faoin gComhghuaillíocht Eolaíochta Glasa. Roimhe seo, d'úsáid siad ábhair chomhchodacha poncanna chandamacha MOF go rathúil chun aigéad formach a tháirgeadh mar chatalaíoch speisialta le haghaidh fótaisintéise saorga. Mar sin féin, bíonn na catalaíoch seo i bhfoirm púdair agus ní mór na púdair chatalaíoch seo a bhailiú trí scagadh i ngach próiseas. Dá bhrí sin, ós rud é nach bhfuil na próisis seo leanúnach, tá sé deacair iad a chur i bhfeidhm le haghaidh úsáide praiticiúla tionsclaíocha.
Mar fhreagra air sin, bhain an tUasal Tetsuro Kajino, an tUasal Hirohisa Iwabayashi, agus an Dr. Ryohei Mori ó Green Science Alliance Co., Ltd. úsáid as a dteicneolaíocht chun na catalaíoch fótaisintéise saorga speisialta seo a dhíghníomhachtú ar bhileoga teicstíle saora agus d'fhorbair siad próiseas nua chun aigéad formach a tháirgeadh, rud a fhéadfaidh feidhmiú go leanúnach in iarratais phraiticiúla tionsclaíocha. Tar éis an imoibriú fótaisintéise saorga a bheith críochnaithe, is féidir an t-uisce ina bhfuil aigéad formach a bhaint amach lena eastóscadh, agus is féidir uisce úr nua a chur ar ais sa choimeádán chun fótaisintéis shaorga a atosú go leanúnach.
Is féidir le haigéad formach breosla hidrigine a athsholáthar. Ceann de na príomhchúiseanna a chuireann cosc ​​ar leathadh sochaí hidrigine ar fud an domhain ná gurb é hidrigin an t-adamh is lú sa chruinne, mar sin tá sé deacair é a stóráil, agus beidh táirgeadh umar hidrigine a bhfuil éifeacht shéalaithe ard aige an-chostasach. Ina theannta sin, is féidir le gás hidrigine a bheith pléascach agus guais sábháilteachta a chruthú. Ós rud é gur leacht é aigéad formach, is fusa é a stóráil mar bhreosla. Más gá, is féidir aigéad formach a úsáid chun táirgeadh hidrigine in situ a chatalú. Ina theannta sin, is féidir aigéad formach a úsáid mar amhábhar do cheimiceáin éagsúla.
Cé go bhfuil éifeachtúlacht na fótaisintéise saorga fós íseal, leanfaidh an Green Science Alliance ag troid ar son feabhsuithe éifeachtúlachta chun feidhmeanna praiticiúla a bhunú le haghaidh fótaisintéise saorga.