Proces fotosinteze uspešno izveden u laboratoriji

Otkriće ima veliki potencijal za razvoj tehnologije kojom bi značajno mogla da bude smanjena količina gasova sa efektom staklene bašte.

„Ovo je značajno naučno dostignuće. Pravljenje materijala koji će apsorbovati specifičnu boju svetla veoma je teško sa naučnog stanovišta, ali je društvena dobrobit ovakvog otkrića nemerljiva“, kaže Uribe Romo sa Univerziteta na Floridi.

Istraživanje je objavljeno u dnevniku Matirijals kemistri A (Journal of Materials Chemistry A).

Hemičar i njegovi studenti pronašli su način da pokrenu hemijsku reakciju u sintetičkom materijalu nazvanom metalno-organska struktura, koja razbija ugljen-dioksid u bezopasna organska jedinjenja.

To je veštački proces nalik načinu na koji biljke od ugljen-dioksida i sunčeve svetlosti stvaraju hranu, odnosno ugljene hidrate. Laboratorijski metod umesto toga stvara solarno gorivo, odnosno formate i formamide.

Taj proces je nešto što naučnici širom sveta već godinama pokušavaju, ali je najveći problem predstavljalo pronalaženje načina da vidljiva svetlost pokrene hemijsku transformaciju.

Ultraljubičasti zraci imaju dovoljno energije da omoguće reakciju u uobičajenim materijalima, poput titanijum-dioksida, ali ultraljubičasti zraci čine tek četiri odsto svetlosti koju Zemlja prima od Sunca.

Vidljiva svetlost (ona koju čine talasne dužine od ljubičaste do crvene) predstavlja najveći deo sunčevog zračenja, ali postoji vrlo mali broj materijala koji reaguju sa ovim bojama stvarajući reakciju koja pretvara ugljen-dioksid u gorivo.

Istraživači su dosad pokušavali sa velikim brojem materijala, ali oni koji mogu da je apsorbuju veoma su retki i skupi – platina, renijum i iridium.

Uribe Romo je svoj ekspriment probao sa titanijumom, veoma čestim netoksičnim metalom, dodajući mu organske molekule za sakupljanje svetlosti. Organski molekuli, nazvani N-alkyl-2-aminoterephthalates, mogu da budu napravljeni tako da apsorbuju specifičnu boju svetlosti, a za pomenuti ekspriment sinhronizovani su da reaguju sa plavom bojom.

Tim studenata je napravio plavi LED fotoreaktor kako bi isprobao hipotezu. Precizno određene količine ugljen-dioksida polako su ubacivane u fotoreaktor, svetleće plavi cilindar, koji podseća na solarijum. Time je imitiran deo sunčeve svetlosti plave talasne dužine.

Eksperiment je uspeo i hemijska reakcija pretvorila je ugljen-dioksid u dva jednostavnija oblika ugljenika – format i formamid, istovremeno prečišćavajući vazduh.