นักวิทยาศาสตร์เลียนแบบกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชได้สำเร็จ

ตรวจพบส่วนเสริม Ad Blocker

เว็บไซต์ของเรา เชื่อในประสบการณ์การรับชมของผู้ชม แต่อย่างไรก็ตามเว็บไซต์ของเราขับเคลื่อนด้วยโฆษณาจากผู้สนับสนุน โปรดพิจารณาละเว้นการบล็อคโฆษณาด้วยส่วนเสริม ad-block | ขอบพระคุณอย่างยิ่งที่ให้การสนับสนุน

เรียบเรียงโดย Thaiphysicsteacher.com


     นักเคมีจากมหาวิทยาลัยเซนทรัลฟลอริด้าประสบความสำเร็จในการเลียนแบบกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช มุ่งหวังว่าช่วยในการเปลี่ยนแก๊สเรือนกระจกซึ่งเป็นสาเหตุของภาวะโลกร้อนให้เป็นแก๊สสะอาด ในขณะเดียวกันก็ได้พลังงานไปใช้อีกด้วย

     เราทราบกันดีว่ากระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชใบเขียวจะใช้สารตั้งต้นเป็น น้ำ + คาร์บอนไดออกไซด์ + แสงอาทิตย์ โดยในท้ายที่สุดจะได้ผลผลิตออกมาเป็นน้ำตาล + แก๊สออกซิเจน (แก๊สสะอาด) + พลังงานบางส่วน (เก็บในรูป ATP และ NADPH นำไปใช้ในปฏิกิริยาที่ไม่ใช้แสง – Dark Reaction)

     ด้วยกระบวนการดังกล่าว เราสามารถเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์เป็นออกซิเจนได้ นั่นหมายถึงเราสามารถทำให้อากาศสะอาดขึ้น ช่วยลดปัญหาสภาพอากาศของโลกในอนาคต

     นักเคมีใช้สารสังเคราะห์ชนิดหนึ่งที่เรียกว่า “Metal-Organic frameworks – MOF” มีคุณสมบัติทำให้คาร์บอนไดออกไซด์แตกตัวเป็นสารออแกนิกที่อันตรายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่า ซึ่งเป็นการเลียนแบบกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชที่สุดท้ายจะได้อาหารเป็นน้ำตาลนั่นเอง

     ความยากของการวิจัยนี้อยู่ตรงที่ทำให้คาร์บอนไดออกไซด์แตกตัวด้วยพลังงานของแสงที่ตามองเห็น (Visible Light) เพราะพืชสังเคราะห์แสงด้วยคลื่นแสงเดียวกัน นักเคมีต้องค้นหาธาตุโลหะที่ทำให้คาร์บอนไดออกไซด์แตกตัวภายใต้สภาวะดังกล่าว เริ่มแรกทดลองใช้ธาตุโลหะจำพวกแพลทินัม (Platinum), เรเนียม (Rhenium), อิริเดียม (Iridium) ก็ได้ผลที่ดีมาก แต่เนื่องด้วยเป็นธาตุหายาก มีราคาแพง อาจทำให้เป็นข้อจำกัดในการพัฒนาเทคโนโลยีนี้ในอนาคตได้

ไทเทเนียมตอบโจทย์ในทุกๆด้าน

     นักวิจัยเปลี่ยนธาตุไปเรื่อยๆ จนพบว่าไทเทเนียม (Titanium) เป็นธาตุโลหะที่ใช้แทนได้ดี ราคาถูกกว่า และไม่เป็นพิษ มีคุณสมบัติดูดกลืนแสงในช่วงคลื่นที่จำเพาะ ในที่นี้คือ แสงสีน้ำเงิน

     จากนั้นนักวิจัยสร้างกล่องทรงกระบอกขนาดเล็กที่ผนังเต็มไปด้วยไฟ LED สีน้ำเงิน เพื่อจำลองเป็นแสงดวงอาทิตย์ จากนั้นใช้ตัวตรวจจับปฏิกิริยาและพบว่าแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ค่อยๆแตกตัวตามคาด ให้สารที่นำไปใช้สร้างพลังงานได้ต่อไป (Solar fuel) โดยเป็นสารจำพวกฟอร์เมต (Formate) และฟอร์มาไมด์ (Formamides) พร้อมแก๊สสะอาด

     ในอนาคตนักวิจัยหวังว่าจะสามารถสร้างหลังคาบ้านที่ทำจากวัสดุ (Metal-Organic frameworks – MOF) ได้ ทำหน้าที่ฟอกอากาศให้กับโลก และให้พลังงานใช้ในครัวเรือน

Read Original Article and More Detail & Media
UCF Professor Invents Way to Trigger Artificial Photosynthesis to Clean Air, Produce Energy.”. [Online]. via : 2017.

ถ้ารู้สึกว่าบทความนี้อ่านง่ายอ่านคล่อง Share เลยครับ
  • 188
    Shares



Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.