KAWANISH, Jepang, 15 November 2022 /PRNewswire/ — Masalah lingkungan kaya ta owah-owahan iklim, penyusutan sumber daya, kepunahan spesies, polusi plastik, lan deforestasi sing disebabake dening lonjakan populasi donya saya tambah mendesak.
Karbon dioksida (CO2) minangka gas omah kaca lan salah sawijining panyebab utama owah-owahan iklim. Ing babagan iki, proses sing diarani "fotosintesis buatan (fotoreduksi karbon dioksida)" bisa ngasilake bahan mentah organik kanggo bahan bakar lan bahan kimia saka karbon dioksida, banyu lan energi surya, kaya sing ditindakake tanduran. Ing wektu sing padha, dheweke nyuda emisi CO2, sing digunakake minangka bahan baku kanggo energi lan produksi kimia. Mulane, fotosintesis buatan dikenal minangka salah sawijining teknologi ijo sing paling canggih.
MOF (rangka logam-organik) iku bahan superpori sing kasusun saka kluster logam anorganik lan penghubung organik. MOF bisa dikontrol ing tingkat molekuler ing kisaran nano kanthi area permukaan sing amba. Amarga sifat-sifat kasebut, MOF bisa diterapake ing panyimpenan gas, pamisahan, adsorpsi logam, katalisis, pangiriman obat, pangolahan banyu, sensor, elektroda, filter, lan liya-liyane. MOF bubar ditemokake duwe kemampuan kanggo nangkep CO2, sing bisa digunakake kanggo ngasilake zat organik liwat fotoreduksi CO2, uga dikenal minangka fotosintesis buatan.
Titik kuantum, ing sisih liya, minangka bahan ultra-cilik (0,5-9 nanometer) kanthi sifat optik sing netepi aturan kimia kuantum lan mekanika kuantum. Titik-titik kasebut diarani "atom buatan utawa molekul buatan" amarga saben titik kuantum mung kasusun saka sawetara nganti ewonan atom utawa molekul. Ing kisaran ukuran iki, tingkat energi elektron ora terus-terusan lan dadi kapisah amarga fenomena fisik sing dikenal minangka efek kurungan kuantum. Ing kasus iki, dawa gelombang cahya sing dipancarake bakal gumantung saka ukuran titik kuantum. Titik kuantum iki uga bisa diterapake ing fotosintesis buatan amarga kapasitas penyerapan cahya sing dhuwur, kemampuan kanggo ngasilake pirang-pirang eksitonat lan area permukaan sing gedhe.
MOF lan titik kuantum wis disintesis dening Green Science Alliance. Sadurunge, dheweke wis kasil nggunakake komposit titik kuantum MOF kanggo ngasilake asam format minangka katalis khusus kanggo fotosintesis buatan. Nanging, katalis kasebut awujud bubuk lan bubuk katalis iki kudu dikumpulake kanthi filtrasi ing saben proses. Mulane, angel ditrapake kanggo panggunaan industri nyata amarga proses kasebut ora terus-terusan.
Minangka tanggapan, Pak Kajino Tetsuro, Pak Iwabayashi Hirohisa, lan Dr. Mori Ryohei saka Green Science Alliance Co., Ltd. nggunakake teknologi kanggo nglumpuhake katalis fotosintesis buatan khusus iki ing kain tekstil sing murah lan mbukak pabrik asam format anyar. Proses iki bisa dilakokake terus-terusan kanggo aplikasi industri praktis. Sawise reaksi fotosintesis buatan rampung, banyu sing ngandhut asam format bisa dijupuk lan diekstrak, banjur banyu seger anyar bisa ditambahake menyang wadhah kanggo nerusake proses fotosintesis buatan.
Asam format bisa ngganti bahan bakar hidrogen. Salah sawijining alesan utama sing ngalangi adopsi masyarakat berbasis hidrogen ing saindenging jagad yaiku hidrogen, atom paling cilik ing jagad raya, angel disimpen, lan bakal larang banget kanggo mbangun reservoir hidrogen sing ditutup kanthi apik. Kajaba iku, gas hidrogen bisa njeblug lan nyebabake bebaya keamanan. Luwih gampang nyimpen asam format minangka bahan bakar amarga bentuke cair. Yen perlu, asam format bisa ngkatalisis reaksi kanggo ngasilake hidrogen ing lokasi. Kajaba iku, asam format bisa digunakake minangka bahan mentah kanggo macem-macem bahan kimia.
Sanajan efisiensi fotosintesis buatan saiki isih kurang banget, Green Science Alliance bakal terus berjuang kanggo nambah efisiensi lan ngenalake fotosintesis buatan sing wis diterapake kanthi tenanan.