ካዋኒሺ፣ ጃፓን፣ ህዳር 15፣ 2022 /PRNewswire/ — እንደ የአየር ንብረት ለውጥ፣ የተፈጥሮ ሀብት መመናመን፣ የዝርያዎች መጥፋት፣ የፕላስቲክ ብክለት እና የደን መጨፍጨፍ ያሉ የአካባቢ ጉዳዮች በሕዝብ ብዛት ፍንዳታ ምክንያት በዓለም ዙሪያ እየተባባሱ ነው።
ካርቦን ዳይኦክሳይድ (CO2) የግሪንሀውስ ጋዝ ሲሆን ለአየር ንብረት ለውጥ ዋና መንስኤዎች አንዱ ነው። በዚህ ረገድ፣ "አርቲፊሻል ፎቶሲንተሲስ (CO2 ፎቶሪዴክሽን)" በመባል የሚታወቀው ሂደት ልክ እንደ ተክሎች ሁሉ ከካርቦን ዳይኦክሳይድ፣ ከውሃ እና ከፀሐይ ኃይል ለነዳጅ እና ለኬሚካሎች ኦርጋኒክ መኖ ክምችት ማምረት ይችላል። በተመሳሳይ ጊዜ፣ CO2 ለኃይል እና ለኬሚካል ሀብቶች ምርት እንደ መኖ ክምችት ስለሚውል የካርቦን ዳይኦክሳይድ ልቀትንም ይቀንሳሉ። ስለዚህ፣ አርቲፊሻል ፎቶሲንተሲስ ከቅርብ ጊዜ አረንጓዴ ቴክኖሎጂዎች አንዱ እንደሆነ ይቆጠራል።
MOFs (የብረት ኦርጋኒክ ማዕቀፎች) እጅግ በጣም ቀዳዳ ያላቸው ቁሳቁሶች ሲሆኑ ከኦርጋኒክ ብረቶች እና ከኦርጋኒክ ማያያዣዎች ስብስቦች የተውጣጡ ናቸው። በናኖሜትር ክልል ውስጥ በሞለኪውላዊ ደረጃ ቁጥጥር ሊደረግባቸው እና ትልቅ የገጽታ ስፋት አላቸው። በእነዚህ ባህሪያት ምክንያት MOFs በጋዝ ማከማቻ፣ በመለያየት፣ በብረት መምጠጥ፣ በካታሊሲስ፣ በመድኃኒት አቅርቦት፣ በውሃ አያያዝ፣ በዳሳሾች፣ በኤሌክትሮዶች፣ በማጣሪያዎች፣ ወዘተ. ውስጥ ሊተገበሩ ይችላሉ። በቅርቡ MOFs በፎቶግራፍ መቀነስ የሚችል የCO2 የመያዝ ችሎታ እንዳላቸው ተረጋግጧል፣ ይህም ማለት አርቲፊሻል ፎቶሲንተሲስ ነው።
በሌላ በኩል የኳንተም ነጥቦች እጅግ በጣም ቀጭን ቁሶች (0.5–9 nm) ሲሆኑ የኦፕቲካል ባህሪያቸው ከኳንተም ኬሚስትሪ እና ከኳንተም ሜካኒክስ ደንቦች ጋር የሚጣጣሙ ናቸው። እያንዳንዱ የኳንተም ነጥብ ጥቂት ወይም ጥቂት ሺህ አቶሞችን ወይም ሞለኪውሎችን ብቻ ስለሚያካትት "አርቲፊሻል አቶሞች ወይም አርቲፊሻል ሞለኪውሎች" ይባላሉ። በዚህ የመጠን ክልል ውስጥ የኤሌክትሮኖች የኃይል ደረጃዎች ከአሁን በኋላ ቀጣይ አይደሉም እና የኳንተም እገዳ ውጤት በመባል በሚታወቀው አካላዊ ክስተት ምክንያት ይለያያሉ። በዚህ ሁኔታ፣ የሚወጣው የብርሃን የሞገድ ርዝመት በኳንተም ነጥቦች መጠን ላይ የተመሠረተ ይሆናል። እነዚህ የኳንተም ነጥቦች ከፍተኛ የብርሃን መምጠጥ አቅማቸው፣ በርካታ ኤክሲቶን የማመንጨት ችሎታቸው እና ትልቅ የገጽታ ስፋት ስላላቸው በአርቴፊሻል ፎቶሲንተሲስ ውስጥ ሊተገበሩ ይችላሉ።
ሁለቱም MOFs እና የኳንተም ዶቶች በአረንጓዴ ሳይንስ አሊያንስ ስር ተዋህደዋል። ቀደም ሲል፣ ፎርሚክ አሲድን እንደ ልዩ ማነቃቂያ ለማምረት የMOF ኳንተም ዶት ኮምፖዚት ቁሳቁሶችን በተሳካ ሁኔታ ተጠቅመውበታል። ሆኖም፣ እነዚህ ማነቃቂያዎች በዱቄት መልክ የሚገኙ ሲሆን እነዚህ የማነቃቂያ ዱቄቶች በእያንዳንዱ ሂደት ውስጥ በማጣራት መሰብሰብ አለባቸው። ስለዚህ፣ እነዚህ ሂደቶች ቀጣይነት ያላቸው ስላልሆኑ፣ ለተግባራዊ የኢንዱስትሪ አጠቃቀም ለማመልከት አስቸጋሪ ናቸው።
በምላሹም፣ ሚስተር ቴትሱሮ ካጂኖ፣ ሚስተር ሂሮሂሳ ኢዋባያሺ እና የግሪን ሳይንስ አሊያንስ ኩባንያ ሊሚትድ ዶ/ር ሪዮሄይ ሞሪ እነዚህን ልዩ አርቲፊሻል ፎቶሲንተሲስ ማነቃቂያዎች ርካሽ በሆኑ የጨርቃጨርቅ ወረቀቶች ላይ ለማንቀሳቀስ ቴክኖሎጂያቸውን ተጠቅመው በተግባራዊ የኢንዱስትሪ አተገባበር ውስጥ ያለማቋረጥ ሊሠራ የሚችል ፎርሚክ አሲድ ለማምረት አዲስ ሂደት ፈጥረዋል። አርቲፊሻል ፎቶሲንተሲስ ምላሽ ከተጠናቀቀ በኋላ፣ ፎርሚክ አሲድ የያዘው ውሃ ለማውጣት ሊወጣ ይችላል፣ እና አዲስ ንጹህ ውሃ ወደ መያዣው ውስጥ በመጨመር አርቲፊሻል ፎቶሲንተሲስን ያለማቋረጥ መቀጠል ይችላል።
ፎርሚክ አሲድ የሃይድሮጂን ነዳጅ ሊተካ ይችላል። በዓለም ዙሪያ የሃይድሮጂን ማህበረሰብ እንዳይሰራጭ ከሚከለክሉ ዋና ​​ዋና ምክንያቶች አንዱ ሃይድሮጂን በአጽናፈ ዓለም ውስጥ ትንሹ አቶም በመሆኑ ለማከማቸት አስቸጋሪ ነው፣ እና ከፍተኛ የማኅተም ውጤት ያለው የሃይድሮጂን ታንክ ማምረት በጣም ውድ ይሆናል። በተጨማሪም የሃይድሮጂን ጋዝ ፈንጂ ሊሆን እና የደህንነት አደጋ ሊያስከትል ይችላል። ፎርሚክ አሲድ ፈሳሽ ስለሆነ እንደ ነዳጅ ማከማቸት ቀላል ነው። አስፈላጊ ከሆነ ፎርሚክ አሲድ በቦታው ውስጥ የሃይድሮጂን ምርትን ለማነቃቃት ሊያገለግል ይችላል። በተጨማሪም ፎርሚክ አሲድ ለተለያዩ ኬሚካሎች እንደ ጥሬ እቃ ሊያገለግል ይችላል።
ምንም እንኳን የአርቴፊሻል ፎቶሲንተሲስ ውጤታማነት አሁንም ዝቅተኛ ቢሆንም፣ የአረንጓዴ ሳይንስ አሊያንስ ለአርቴፊሻል ፎቶሲንተሲስ ተግባራዊ አተገባበርን ለማቋቋም የቅልጥፍና ማሻሻያዎችን ለማግኘት መታገል ይቀጥላል።