シカゴ大学の 6 人の化学者が、既存のものより生産性が 10 倍高い新しい人工光合成システムを開発しました。これは、太陽光からエネルギーを生産する持続可能でより効率的な方法を私たちに提供する可能性があります。
人工光合成のプロセスでは、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が生成されます。光合成のプロセスは、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自身の食物を作ります。
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」を研究しているが、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ある。
Nature Catalysis に掲載された新しい研究 (ここにリンクします) は、以前のバージョンよりもはるかに生産性が高い新しい人工光合成システムを示しています。通常の光合成は二酸化炭素と水を炭水化物に変換しますが、人工光合成ではエタノール、メタン、その他の燃料源が生成される可能性があります。
「これは今までになかった事だ」と彼は言った リン・ウェンビン、シカゴ大学の化学教授であり、この研究の主著者。
プロセスのしくみ
リンと彼の同僚は、現在の人工光合成システムには決して含まれていなかったもの、つまりアミノ酸を導入しました。この追加により、反応の両方の部分、つまり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に改善がもたらされました。
得られた性能にはまだ改善の余地が大きく、人工光合成は大規模に使用するのに十分な量の燃料を生産するにはまだ程遠い。 「私たちの消費に十分なメタンを生成するには、まだ多くの改善が必要です。」
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」とリン氏は言います。 「優れた化学反応を開発すれば、多くのシステムに組み込むことができます。」
