植物は毎日太陽光をエネルギーに変換しており、ある意味、世界中の科学者は、人類の利益のために、この現象を制御された方法で再現したいと常に考えてきました。現在、米国国防総省のエネルギーイノベーションハブの教授で科学ディレクターのネイト・ルイス氏は、電気で走行できない車両群の40％のために液体燃料を生産できる人工光合成プロセスを開発しようとしている。そして、そのためには、光合成の概念にいくつかの抜本的な変更を加える必要があります。
まず、ルイスは植物の色は間違っていると考えています。科学者によると、太陽光の吸収を高めるため、緑ではなく黒であるべきだそうです。このため、プラントは能力の 10% の速度で稼働しています。これには明らかに理由があります。植物は光合成を行うのは、人間の気まぐれに応えるためではなく、自らの代謝を維持するためです。
しかし、研究室では、自然からインスピレーションを得て、同様の、しかし人類のエネルギー問題解決を助ける能力を備えたものを構築できるとルイスは信じています。利点の 1 つは、この燃料が温室効果ガスを排出しないため、地球温暖化に寄与しないという事実です。それだけでは十分ではないかのように、この燃料の生産プロセスには、植林のための土地、肥料、または大量の水の使用が必要ありません。
実装の課題
ルイスが作成するパネルはノートブックサイズで、並べて配置して産業レベルでの生産量を増やす可能性がある。しかし、その前に、これらのパネルが光を正しく吸収するようにするなど、いくつかの障壁に取り組む必要があります。今のところ、赤色の光のスペクトルではうまく機能しますが、青色のスペクトルではうまく機能しません。
さらに、変換プロセスもあります。光と二酸化炭素と水を混合してメタノール、ブタン、ガソリンを生成するだけでは意味がありません。自然の光合成では、植物の砂糖などの最終製品の生成を助ける触媒が使用されます。
自然界では、これらの触媒はマンガン、鉄、ニッケルなどの元素である可能性がありますが、実験室では人間がプロセスの一部のみをエミュレートでき、プラチナやイリジウムなどの非常に高価な成分のみを使用できました。
したがって、人工光合成がより安価でより効果的になるまでは、商業化することは不可能です。
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