वैज्ञानिकों को सूरज की रोशनी को ईंधन में बदलने का एक नया तरीका मिलता है: अध्ययन

बेसल (स्विट्जरलैंड), 27 अगस्त (एएनआई): एक शोध टीम ने एक प्लांट-प्रेरित अणु बनाया, जो कि आर्टिफिशियल प्रकाश संश्लेषण की ओर एक महत्वपूर्ण कदम, सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके चार आरोपों को संग्रहीत कर सकता है।

पिछले प्रयासों के विपरीत, यह डिमर लाइट के साथ काम करता है, वास्तविक दुनिया के सौर ईंधन उत्पादन के करीब पहुंचता है।

स्विट्जरलैंड के बेसल विश्वविद्यालय की एक शोध टीम ने प्लांट प्रकाश संश्लेषण पर एक नया अणु विकसित किया है: प्रकाश के प्रभाव के तहत, यह एक ही समय में दो सकारात्मक और दो नकारात्मक आरोपों को संग्रहीत करता है।

उद्देश्य सूर्य के प्रकाश को कार्बन-तटस्थ ईंधन में बदलना है।

पौधे CO2 को ऊर्जा-समृद्ध चीनी अणुओं में परिवर्तित करने के लिए सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग करते हैं। इस प्रक्रिया को प्रकाश संश्लेषण कहा जाता है और यह लगभग सभी जीवन की नींव है: जानवर और मनुष्य इस तरह से फिर से उत्पादित कार्बोहाइड्रेट को “जला” सकते हैं और उनके भीतर संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग करते हैं।

यह एक बार अधिक कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करता है, चक्र को बंद करता है।

यह मॉडल पर्यावरण के अनुकूल ईंधन की कुंजी भी हो सकता है, क्योंकि शोधकर्ता प्राकृतिक प्रकाश संश्लेषण की नकल करने और उच्च-ऊर्जा यौगिकों का उत्पादन करने के लिए सूर्य के प्रकाश का उपयोग करने पर काम कर रहे हैं: हाइड्रोजन, मेथनॉल और सिंथेटिक पेट्रोल जैसे सौर ईंधन।

यदि जलाया जाता है, तो वे केवल उतने ही कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करेंगे जितना कि ईंधन का उत्पादन करने के लिए आवश्यक था। दूसरे शब्दों में, वे कार्बन-तटस्थ होंगे।

वैज्ञानिक पत्रिका नेचर केमिस्ट्री में, प्रोफेसर ओलिवर वेंगर और उनके डॉक्टरेट छात्र मैथिस ब्रैंडलिन ने अब कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण की इस दृष्टि को प्राप्त करने की दिशा में एक महत्वपूर्ण अंतरिम कदम की सूचना दी है।

उन्होंने एक विशेष अणु विकसित किया है जो हल्के विकिरण के तहत एक साथ चार शुल्कों को संग्रहीत कर सकता है-दो सकारात्मक और दो नकारात्मक।

कई आरोपों का मध्यवर्ती भंडारण सूर्य के प्रकाश को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए एक महत्वपूर्ण शर्त है: शुल्क का उपयोग प्रतिक्रियाओं को चलाने के लिए किया जा सकता है – उदाहरण के लिए, पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करने के लिए।

अणु में पांच भाग होते हैं जो एक श्रृंखला में जुड़े होते हैं, और प्रत्येक एक विशिष्ट कार्य करता है।

अणु के एक पक्ष में दो भाग होते हैं जो इलेक्ट्रॉनों को छोड़ते हैं और प्रक्रिया में सकारात्मक रूप से चार्ज किए जाते हैं।

दूसरी तरफ दो इलेक्ट्रॉनों को उठाते हैं, जिसके कारण वे नकारात्मक रूप से चार्ज हो जाते हैं। बीच में, रसायनज्ञों ने एक घटक रखा जो सूर्य के प्रकाश को पकड़ता है और प्रतिक्रिया (इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण) शुरू करता है।

चार आरोपों को उत्पन्न करने के लिए, शोधकर्ताओं ने प्रकाश की दो चमक का उपयोग करके एक कदम उठाया।

प्रकाश का पहला फ्लैश अणु को हिट करता है, एक प्रतिक्रिया को ट्रिगर करता है जिसमें एक सकारात्मक और एक नकारात्मक चार्ज उत्पन्न होता है।

ये शुल्क अणु के विपरीत छोरों की ओर यात्रा करते हैं। प्रकाश के दूसरे फ्लैश के साथ, एक ही प्रतिक्रिया फिर से होती है, ताकि अणु में दो सकारात्मक और दो नकारात्मक चार्ज होते हैं।

“यह स्टेपवाइज उत्तेजना काफी डिमर लाइट का उपयोग करना संभव बनाता है। परिणामस्वरूप, हम पहले से ही सूर्य के प्रकाश की तीव्रता के करीब जा रहे हैं,” ब्रांडलिन बताते हैं।

पहले के शोध में बेहद मजबूत लेजर लाइट की आवश्यकता थी, जो कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण की दृष्टि से बहुत दूर था।

“इसके अलावा, अणु में शुल्क आगे रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए उपयोग किए जाने के लिए लंबे समय तक स्थिर रहते हैं,” ब्रैंडलिन ने कहा।

कहा जा रहा है, नए अणु ने अभी तक एक कामकाजी कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण प्रणाली नहीं बनाई है।

अध्ययन के नए निष्कर्ष इलेक्ट्रॉन स्थानान्तरण की हमारी समझ को बेहतर बनाने में मदद करते हैं जो कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण के लिए केंद्रीय हैं। (एआई)

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