Олимлар қуёш нурларини энергияга айлантиришнинг янги тизимини кашф қилишди

Яқинда олий малака ва тажрибага эга олимлар қуёш нури энергиясини тўғридан-тўғри ёнилғига айлантиришнинг янги ва инновацион усулини яратдилар. Бу тадқиқотда ишлатилган молекула келажакда сунъий фотосинтез жараёнида муҳим роль ўйнаши мумкин. Жамоа аъзолари умид қилишича, ушбу кашфиёт одамларни барқарор ва экологик тоза энергия келажагига янада яқинлаштиради.

Швейцариядаги Базель университети тадқиқотчилари табиатдаги фотосинтез жараёнидан илҳомланиб, ноёб ва ўзига хос молекула яратишди. ScienceDaily нашри хабар беришича, бу илмий кашфиёт сунъий фотосинтез соҳасидаги ва углерод нейтрал ёқилғи ишлаб чиқариш йўлидаги асосий қадам ҳисобланади.

Табиатда фотосинтез жараёнида ўсимликлар қуёшдан келган нур энергиясини карбонат ангидриддан энергияга бой шакар молекулаларига айлантириш имконига эга. Инсонлар ва ҳайвонлар бу шакар молекулаларини истеъмол қилади, CO2 ни қайта чиқаради ва табиий айланишни таъминлайди. Олимлар эса бу механизмни сунъий равишда “қуёш ёнилғиси” – яъни водород, метанол ёки синтетик бензин ишлаб чиқариш учун қайтадан қўллашни мақсад қилишмоқда. Бу ёнилғилар ишлатилганда фақат ишлаб чиқариш жараёнида сарф қилинган карбонат ангидрид миқдори чиқади ва шу тариқа ёнилғи тўлиқ углерод нейтрал бўлиб қолади.

Профессор Оливер Венгер раҳбарлигидаги илмий жамоа Nature Chemistry журналида бир вақтнинг ўзида иккита мусбат ва иккита манфий зарядни йиғиш қобилиятига эга молекулани тавсифлади. Бу жараён ёруғликни кимёвий энергияга айлантиришнинг асосий шарти ҳисобланади, чунки айнан зарядлар турли реакцияларни қўзғатади, масалан сувни водород ва кислородга ажратиш жараёни.

Яратилган молекуланинг тузилиши беш қисмдан иборат бўлиб, улар қатъий кетма-кетликда жойлашган. Бир томондаги икки сегмент электронларни чиқариб, мусбат заряд олади. Қарши томондаги икки сегмент эса электронларни қабул қилиб, манфий зарядланади. Марказий компонент эса ёруғликни ўзлаштириб, электронлар узатиш жараёнини бошлайди.

Тадқиқотчилар тўрт зарядни бир вақтнинг ўзида йиғиш учун икки босқичли стратегияни қўллашди. Биринчи ёруғлик импулси молекуланинг қарама-қарши тарафларида бир мусбат ва бир манфий заряд ҳосил қилишга олиб келади. Иккинчи импулс реакцияни такрорлайди ва натижада молекула тўрт зарядни ўз ичига олади.

Янги усул табиий қуёш нурланишига янада яқинроқ бўлган анча заиф ёруғлик билан ишлаш имконини яратади. Олдинроқ бундай тажрибалар учун қудратли лазерлар талаб қилинган, бу уларни амалий қўллашдан узоқлаштирган эди. Шунингдек, молекуладаги зарядлар кейинги кимёвий реакциялар учун узоқ вақт барқарор сақланади, деб хабар берилди.

Бу кашфиёт нафақат экологик жиҳатдан тоза энергия яратишда янги имкониятлар очади, балки келгусида инсон ҳаёти учун қулай ва самарали сунъий ёнилғи тизимларини яратишга ҳам хизмат қилади.