シカゴ大学の XNUMX 人の化学者が、既存の人工光合成システムの XNUMX 倍の生産性を持つ新しい人工光合成システムを開発しました。このシステムは、太陽光からエネルギーを生成する持続可能で効率的な方法を提供してくれる可能性があります。
人工光合成プロセスでは、光を使用して二酸化炭素を燃料に変換します。 太陽エネルギーのおかげで、単純な無機分子から有機分子を生成します。光合成プロセスは、光エネルギーがグルコースなどの有機物に変換されるときに発生します。 植物は光合成を利用して自分の食べ物を作ります。
人工光合成
過去 XNUMX 世紀にわたり、人類はエネルギーの原動力として化石燃料に依存してきました。 快適でエネルギー密度の高い物質に閉じ込められた何億年もの光合成。 しかし、入手できる量には限りがあり、化石燃料の消費は地球の気候に大きな悪影響を及ぼします。
このため、科学者たちは燃料を作る方法として「人工光合成」を研究しています。これは非常に複雑な植物の化学組成の変更を必要とするため、非常に困難なプロセスです。
Nature Catalysis に掲載された新しい研究 (ここにリンクします) は、人工光合成の新しいシステムが以前のバージョンよりもはるかに生産的であることを示しています。 通常の光合成では二酸化炭素と水が炭水化物に変わりますが、人工光合成ではエタノール、メタン、またはその他の燃料源が生成される可能性があります。
「これは、これまでに行われたことのないことです」と彼は言いました。 リン・ウェンビン、シカゴ大学の化学教授であり、この研究の上級著者です。
プロセスのしくみ
リンと彼の同僚は、今日の人工光合成システムに組み込まれたことのないもの、アミノ酸を導入しました。 この追加により、反応の両方の半分が改善されました。水を分解するプロセスと、二酸化炭素に電子とプロトンを追加するプロセスです。
得られた性能にはまだ十分な改善の余地があります。人工光合成は、大規模に使用するのに十分な燃料を生産するにはまだ長い道のりです. 「私たちの消費に十分な量のメタンを生成するには、改善すべきことがまだたくさんあります。」
しかし、燃料に加えて、発見はすでに他の多くの大規模な化学反応に使用されている可能性があります。 薬物やナイロンなどの日用品の生産には、最小限の出発原料しか必要ありません。
「これらの基本的なプロセスの多くは同じです」とリンは言います。 「優れた化学を開発すれば、それらを多くのシステムに組み込むことができます。」
