ทีมวิจัยนานาชาตินำโดยมหาวิทยาลัยโมแนชได้ใช้สารเคมีที่พบในพืชเพื่อจำลองกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งจะเป็นหนทางใหม่ในการใช้แสงอาทิตย์ในการแยกน้ำออกเป็นออกซิเจนและไฮโดรเจน

การค้นพบนี้สามารถปฏิวัติอุตสาหกรรมพลังงานที่ไม่มีวันหมดได้โดยการสร้างไฮโดรเจน ซึ่งเป็นพลังงานที่สะอาดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในอนาคต ซึ่งกระบวนการใหม่นี้จะสามารถผลิตได้ในราคาที่ถูกและง่ายลงในระดับอุตสาหกรรม

นักวิจัยนานาชาติได้พัฒนาระบบที่ประกอบไปด้วยการเคลือบแมงกานีสที่เต็มไปหมด ซึ่งเป็นสารที่จำเป็นในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช ซึ่งนี้เป็นการจำลองระบบของพืชที่วิวัฒนาการมายาวนาน มาไว้ในห้องทดลอง กลุ่มของแมงกานีสเป็นตัวกลางในพืชที่มีความสามารถในการใช้น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์และแสงอาทิตย์ในการสร้างคาร์โบไฮเดรต ระบบที่จำลองขึ้นได้พัฒนามานานแลัวก้าวต่อไปคือการควบคุมความสามารถของโมเลกุลเหล่านี้ให้เปลี่ยนน้ำเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน

วิธีการนี้คือการเคลือบตัวเหนี่ยวนำโปรตอนที่มีชื่อว่า Nafion ลงบน anode เพื่อก่อตัวเป็นเยื่อโพลิเมอร์ที่มีความหนาเพียงไมโครเมตร ซึ่งจะเป็นแหล่งให้กลุ่มของแมงกานีสมาเกาะ โดยปกติแมงกานีสจะไม่ละลายในน้ำ แต่เมื่อเอาแมงกานีสมาจับกับแผ่นเยื่อ Nafion ซึ่งทำให้เกิดการเสถียรจนไม่มีการสลายตัวและทำให้น้ำสามารถเข้าถึงตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งเป้นสถานที่เกิดออกซิไดซ์เมื่อเจอแสงอาทิตย์

กระบวนการออกซิไดซิ่งของน้ำ ก่อกำเนิดโปรตอนและอิเล็กตรอน ที่สามารถเปลี่ยนไปเป็นก๊าซไฮโดรเจนแทนที่จะเป็นคาร์โบไฮเดรตเหมือนในพืช ซึ่งนี้เป็นครั้งแรกที่สามารถแยกน้ำให้ได้ไฮโดรเจนโดยการใช้เพียงแสงอาทิตย์ กระแสไฟฟ้า 1.2 V และสารเคมีตามธรรมชาติ การทดสอบพบว่ากระบวนที่จำลองขึ้นมาสามารถผลิตไฮโดรเจนได้อีกหลังจากผ่านไป 3 วัน

นักวิจัยยังต้องการที่จะปรับปรุงเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดและผลิตให้ได้จำนวนมาก รายงานนี้ตีพิมพ์ลงวารสาร Angewandte Chemie, International Edition

ที่มา - physorg.com

เอกสารอ้างอิง - wiley