الزهر الأصطناعي لإنتاج الطاقة

تَحتوي ساعةُ واحدة مِنْ نورِ الشمس العالميِ الطاقةِ الكافيةِ لتَلْبِية مطالبِ كُلّ إنسان على الكوكبِ لسَنَة كامل.
وفي الأونة الاخيرة من التطور العلمي من قبل العلماء في مختبرِ لورانس بيركيلي الوطني يُمْكِنُ أَنْ يَجْعلَ تَسخير هذه الطاقةِ للإستهلاكِ الإنسانيِ حقيقة.

طوّرَ الباحثونُ "غابة إصطناعية" الذي يُمْكِنُ أَنْ يُحوّلَ طاقةَ شمسيةَ إلى الوقودِ الكيميائيِ.( هي عبارة عن أشجار اصطناعية مزودة بأسلاك(نانو) صغيرة وجذوع من السيليكون , وأفرع أغصان من التيانيوم المؤكسد)

تقوم بعملية التي تُقلّدُ التركيب الضوئي، تَمتصُّ هذه الغابةِ الإصطناعيةِ ضوءاً وتَستعملَها لتَوليد الأوكسجينِ والهيدروجينِ، غازان التي يمكن أن تُستَعملا لتَشْغيل الوقودِ

تشبه الكثير من الأشجار في غابة حقيقية،وتكتظ بأشجار أسلاك النانو للمساعدة في منع انعكاس أشعة الشمس وإنتاج المزيد من المساحة السطحية للتفاعلات الوقود المنتجة . كما أنها تقوم بعمل جيد من محاكاة عملية التمثيل الضوئي الطبيعي .

عندما يتم امتصاص ضوء الشمس إلى النبات، فإنه يطلق سلسلة من ردود الفعل من الإلكترونات التي تتحرك من جزيء واحد إلى آخر، مما يساعد النبات تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى السكريات الكربوهيدرات والأكسجين.

وهذا ما يسمى حركة الإلكترونات قطار نقل الإلكترون، أو مخطط Z,

حيث أن أشباهِ الموصلات مثل السيليكون، الذي يُولّدُ الهيدروجينَ.
أما أكسيدُ تيتانيومِ، يُولّدُ الأوكسجينَ.على السواء،
الهيدروجين والأوكسجين يُمْكِنُ أَنْ يُخْزَنا في خلية وقودِ ويُستَعملانِ لإنْتاج الطاقة المتجدّدةِ.

النماذج السابقة للتركيب الضوئي الإصطناعيِ، بضمن ذلك الأوراقِ الإصطناعيةِ، كَانَ أيضاً ناجحَ في تَوليد الهيدروجينِ والأوكسجينِ، لكن يعتقد العلماء يَعتقدانِ بأنّ نظامَ أشجار نانو هي أكثرُ كفاءة وأقل تكلفة مِنْ أسلافِه.

لحد الآن، الغابةَ الإصطناعيةَ تولد فقط 0.12 بالمائة طاقة شمسيةِ , النسبة سوف تتحَسّنَ بالمستقبل بتطوير العلماء لهذه المنظومة.

Translated by: Amr Hasanato

المصدر : هنا