KAWANISH, Japon, 15 de novembre de 2022 /PRNewswire/ — De questions environamentalas coma lo cambiament climatic, l'esgotament de las ressorsas, l'extincion de las espècias, la pollucion plastica e la desforestacion causadas per l'auça de la populacion mondiala son de mai en mai urgentas.
Lo dioxid de carbòni (CO2) es un gas d'efièch de sèrra e una de las principalas causas del cambiament climatic. A aqueste subjècte, un procès nomenat "fotosintèsi artificiala (fotoreduccion del dioxid de carbòni)" pòt produire de matèrias primièras organicas pel combustible e de substàncias quimicas a partir del dioxid de carbòni, de l'aiga e de l'energia solara, coma o fan las plantas. Al meteis temps, reduson las emissions de CO2, que son utilizadas coma matèria primièra per la produccion energetica e quimica. Doncas, la fotosintèsi artificiala es coneguda coma una de las tecnologias verdas mai avançadas.
Los MOF (encastres metal-organics) son de materials superporoses compausats d'amassas de metals inorganics e de ligams organics. Pòdon èsser contrarotlats al nivèl molecular dins la gama nano amb una granda superfícia. A causa d'aquelas proprietats, los MOF pòdon èsser aplicats dins l'emmagazinatge de gas, la separacion, l'adsorpcion de metals, la catalisi, la liurason de medicaments, lo tractament de l'aiga, los captors, los electrodes, los filtres, etc. Los MOF son estats recentament trobats per aver la capacitat de capturar de CO2, que pòt èsser utilizat per produire de substàncias organicas a travèrs la fotoreduccion de CO2, tanben coneguda coma fotosintèsi artificiala.
Los punts quantics, d'un autre costat, son de materials ultra-minusculs (0,5-9 nanomètres) amb de proprietats opticas qu'obesisson a las règlas de la quimia quantica e de la mecanica quantica. Son nomenats "atòms artificials o moleculas artificialas" perque cada punt quantic es compausat de sonque qualques a milièrs d'atòms o moleculas. Dins aquel interval de talha, los nivèls d'energia dels electrons son pas pus contunhs e venon separats a causa d'un fenomèn fisic conegut coma l'efièch de confinament quantic. Dins aquel cas, la longor d'onda de la lutz emesa dependrà de la talha del punt quantic. Aquestes punts quantics pòdon tanben èsser aplicats dins la fotosintèsi artificiala a causa de lor nauta capacitat d'absorpcion de lutz, capacitat de generar d'excitons multiples e una granda superfícia.
Los MOFs e los punts quantics son estats sintetizats per l'Aliança de la Sciéncia Verda. Anteriorament, an utilizat amb succès de compausats de punts quantics MOF per produire d'acid formic coma un catalisador especial per la fotosintèsi artificiala. Pasmens, aqueles catalisadors son en forma de polvera e aquelas polveras de catalisadors devon èsser collectadas per filtracion dins cada procès. Es doncas malaisit de l'aplicar a un usatge industrial real perque aqueles procèsses son pas contunhs.
En responsa, Sénher Kajino Tetsuro, Sénher Iwabayashi Hirohisa, e Dr. Mori Ryohei de Green Science Alliance Co., Ltd. utilizèron lor tecnologia per immobilizar aqueles catalisators especials de fotosintèsi artificiala sus un teissut textil economic e dobrissián una novèla usina d'acid formic. Lo procès pòt èsser executat de contunh per d'aplicacions industrialas practicas. Après l'acabament de la reaccion de fotosintèsi artificiala, l'aiga que conten d'acid formic pòt èsser tirada e extracha, e puèi d'aiga doça novèla pòt èsser aponduda al recipient per contunhar la represa de la fotosintèsi artificiala.
L'acid formic pòt remplaçar lo combustible d'idrogèn. Una de las rasons principalas que retenon l'adopcion mondiala d'una societat basada sus l'idrogèn es que l'idrogèn, l'atòm mai pichon de l'Univèrs, es malaisit d'emmagazinar, e seriá fòrça car de bastir un sèrva plan tancat d'idrogèn. De mai, lo gas d'idrogèn pòt èsser explosiu e representar un perilh de seguretat. Es fòrça mai aisit d'emmagazinar los acids formics coma combustible perque son liquids. Se necessari, l'acid formic pòt catalizar la reaccion per produire d'idrogèn in situ. De mai, l'acid formic pòt èsser utilizat coma matèria primièra per divèrses substàncias quimicas.
Quitament se l'eficiéncia de la fotosintèsi artificiala es actualament encara fòrça bassa, l'Aliança de la Sciéncia Verda contunharà de luchar per aumentar l'eficiéncia e introduire una fotosintèsi artificiala vertadièrament aplicada.