Bản in

Khoa học

Thứ Năm, 29/6/2017 10:06

Quang hợp nhân tạo: Mũi tên trúng hai đích

Quang hợp nhân tạo:  Mũi tên trúng hai đích

GD&TĐ - Các nhà khoa học ngày càng đến gần việc thực hiện quang hợp nhân tạo. Vậy điều đó liệu có nghĩa là cuối cùng chúng ta cũng có thể tạo ra nhiên liệu hydro từ ánh sáng?

Quang hợp là một trong những hiện tượng hiệu quả nhất trong tự nhiên. Ngoài việc cung cấp một lượng lớn oxy cần thiết cho con người hô hấp, quá trình này còn cung cấp cho cây xanh những thành phần dưỡng chất cần thiết và năng lượng. Từ nhiều năm nay, các nhà khoa học nghiên cứu việc tạo ra quang hợp trong các điều kiện phòng thí nghiệm với những thành công khác nhau.

Hiện giờ, các nhà hóa học ở Phòng thí nghiệm quốc gia ở Brookhaven và Viện Công nghệ Virginia (Mỹ) vừa phát triển hai siêu phân tử, mỗi siêu phân tử bao gồm nhiều ion kim loại rutheni (Ru) liên kết với điểm hoạt động (active site) chứa các ion rhodi (Rh).

“Nhờ việc xây dựng siêu phân tử với nhiều chất hấp thụ ánh sáng khác nhau, có thể hoạt động độc lập, chúng ta sẽ làm gia tăng xác suất sử dụng mỗi nguyên tử” – Ông Gerald Manbeck, tác giả chính của công trình nghiên cứu, được công bố trên tạp chí “Journal of Ameriacan Chemical Society”, cho biết như vậy.

Trong khi hai siêu phân tử có thể hoạt động như những vật xúc tác, thì các nhà khoa học quyết định xác định xem siêu phân tử nào hoạt động tốt hơn. Hóa ra, siêu phân tử với 6 ion rutheni có thể tạo ra khoảng 280 phân tử hidro đối với mỗi vật xúc tác trong vòng 10 giờ. Tiếp đó, siêu phân tử với 3 ion rutheni có khả năng tạo ra 40 phân tử hidro trong 4 giờ, trước khi ngừng hoạt động

“Để thúc đẩy quá trình xúc tác, rhodi phải có năng lượng đủ thấp để chấp nhận điện tử từ các chất hấp thụ bức xạ ion rutheni, khi các ion này bị ánh sáng tác động” - Nhà khoa học nữ Etsuko Fujita, đồng tác giả công trình nghiên cứu, cho biết như vậy.

Những nghiên cứu mới là bước tiến lớn trong việc thực hiện các mục tiêu cần thiết, đó là ứng dụng quang hợp để tạo ra nhiên liệu sạch. Ưu điểm lớn nhất của quang hợp nhân tạo là cũng có thể ứng dụng nó để tẩy sạch ô nhiễm trong không khí, bởi vì carbon dioxide là thành phần không thể thiếu, tham gia vào quá trình quang hợp. Bằng cách này, một mũi tên trúng hai đích: Tẩy sạch không khí và sản xuất năng lượng sạch.

Tuấn Sơn (Theo Nauka)