Kawanishi, Japon, 15 de novembre de 2022 /PRNewswire/ — De questions environamentalas coma lo cambiament climatic, l'esgotament de las ressorsas naturalas, l'extincion de las espècias, la pollucion plastica e la desforestacion s'exacerban dins lo mond entièr a causa d'una explosion de populacion.
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 conegut coma "fotosintèsi artificiala (fotoreduccion de CO2)" pòt produire de matèrias primièras organicas per de combustibles e de substàncias quimicas a partir de CO2, d'aiga e d'energia solara, coma o fan las plantas. Al meteis temps, reduson tanben las emissions de CO2, doncas que lo CO2 es utilizat coma matèria primièra per la produccion de ressorsas energeticas e quimicas. Doncas, la fotosintèsi artificiala es considerada coma una de las darrièras tecnologias verdas.
Los MOF (Metal Organic Frameworks) son de materials ultraporoses compausats d'amassas de metals inorganics e de ligams organics. Pòdon èsser contrarotlats al nivèl molecular dins la gamma nanometrica e an 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 punts quantics, d'un autre costat, son de materials ultraprims (0,5–9 nm) que lors proprietats opticas se confòrman 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 o qualques 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 dels punts quantics. 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 jos l'Aliança de la Sciéncia Verda. Anteriorament, an utilizat amb succès de materials 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. Doncas, coma aqueles procèsses son pas contunhs, son malaisits d'aplicar per un usatge industrial practic.
En responsa, Sénher Tetsuro Kajino, Sénher Hirohisa Iwabayashi, e Dr. Ryohei Mori de Green Science Alliance Co., Ltd. utilizèron lor tecnologia per immobilizar aqueles catalisators especials de fotosintèsi artificiala sus de fuèlhas textilas economicas e desvolopèron un novèl procès per la produccion d'acid formic. que pòt foncionar de contunh dins d'aplicacions industrialas practicas. Après l'acabament de la reaccion de fotosintèsi artificiala, l'aiga que conten d'acid formic pòt èsser presa per l'extraccion, e d'aiga doça novèla pòt èsser aponduda de retorn al recipient per reprene de contunh la fotosintèsi artificiala.
L'acid formic pòt remplaçar lo combustible d'idrogèn. Una de las rasons principalas qu'empachan l'espandiment d'una societat d'idrogèn dins lo mond es que l'idrogèn es l'atòm mai pichon de l'Univèrs, es doncas malaisit de l'emmagazinar, e la produccion d'un sèrva d'idrogèn amb un efièch de sagatge naut serà fòrça cara. De mai, lo gas d'idrogèn pòt èsser explosiu e representar un perilh de seguretat. Coma l'acid formic es un liquid, es mai aisit d'emmagazinar coma combustible. Se necessari, l'acid formic pòt èsser utilizat per catalizar la produccion d'idrogèn in situ. De mai, l'acid formic pòt èsser utilizat coma matèria primièra per divèrses substàncias quimicas.
E mai se l'eficiéncia de la fotosintèsi artificiala es encara bassa, l'Aliança de las Sciéncias Verdas contunharà de luchar per de melhoraments de l'eficiéncia per establir d'aplicacions practicas per la fotosintèsi artificiala.