Kawanishi, Jepang, 15 November 2022 /PRNewswire/ — Masalah lingkungan kaya ta owah-owahan iklim, penyusutan sumber daya alam, kepunahan spesies, polusi plastik, lan deforestasi saya parah ing saindenging jagad amarga ledakan populasi.
Karbon dioksida (CO2) minangka gas omah kaca lan salah sawijining panyebab utama owah-owahan iklim. Ing babagan iki, proses sing dikenal minangka "fotosintesis buatan (fotoreduksi CO2)" bisa ngasilake bahan baku organik kanggo bahan bakar lan bahan kimia saka CO2, banyu lan energi surya, kaya sing ditindakake tanduran. Ing wektu sing padha, dheweke uga nyuda emisi CO2, amarga CO2 digunakake minangka bahan baku kanggo produksi energi lan sumber daya kimia. Mulane, fotosintesis buatan dianggep minangka salah sawijining teknologi ijo paling anyar.
MOF (Metal Organic Frameworks) iku bahan ultrapori sing kasusun saka kluster logam anorganik lan penghubung organik. MOF bisa dikontrol ing tingkat molekuler ing kisaran nanometer lan nduweni 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. Bubar iki, MOF ditemokake nduweni kemampuan nangkep CO2 sing bisa direduksi CO2, yaiku, fotosintesis buatan.
Titik kuantum, ing sisih liya, minangka bahan ultra tipis (0,5-9 nm) sing sifat optike cocog karo aturan kimia kuantum lan mekanika kuantum. Titik-titik kasebut diarani "atom buatan utawa molekul buatan" amarga saben titik kuantum mung kasusun saka sawetara utawa sawetara ewu 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 panyerepan cahya sing dhuwur, kemampuan kanggo ngasilake pirang-pirang eksitonik lan area permukaan sing gedhe.
MOF lan titik kuantum wis disintesis ing sangisore Green Science Alliance. Sadurunge, dheweke wis kasil nggunakake bahan 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, amarga proses kasebut ora terus-terusan, mula angel ditrapake kanggo panggunaan industri praktis.
Minangka tanggapan, Pak Tetsuro Kajino, Pak Hirohisa Iwabayashi, lan Dr. Ryohei Mori saka Green Science Alliance Co., Ltd. nggunakake teknologine kanggo nglumpuhake katalis fotosintesis buatan khusus iki ing lembaran tekstil sing murah lan ngembangake proses anyar kanggo produksi asam format, sing bisa terus beroperasi ing aplikasi industri praktis. Sawise reaksi fotosintesis buatan rampung, banyu sing ngemot asam format bisa dijupuk kanggo diekstrak, lan banyu seger anyar bisa ditambahake maneh menyang wadhah kanggo terus nerusake fotosintesis buatan.
Asam format bisa ngganti bahan bakar hidrogen. Salah sawijining alesan utama nyegah panyebaran masyarakat hidrogen ing saindenging jagad yaiku hidrogen minangka atom paling cilik ing jagad raya, mula angel disimpen, lan produksi tangki hidrogen kanthi efek penyegelan sing dhuwur bakal larang banget. Kajaba iku, gas hidrogen bisa njeblug lan mbebayani keamanan. Amarga asam format minangka cairan, luwih gampang disimpen minangka bahan bakar. Yen perlu, asam format bisa digunakake kanggo ngkatalisis produksi hidrogen ing lokasi. Kajaba iku, asam format bisa digunakake minangka bahan mentah kanggo macem-macem bahan kimia.
Senajan efisiensi fotosintesis buatan isih kurang, Green Science Alliance bakal terus berjuang kanggo peningkatan efisiensi kanggo netepake aplikasi praktis kanggo fotosintesis buatan.