محققان آلمانی با استفاده از فناوری‌نانو و الهام گرفتن از فتوسنتز در گیاهان، موفق شدند با کارایی بالا فوتون‌ها را به انرژی شیمیایی تبدیل کنند. کارایی این فرآیند به گونه‌ای است که احتمال استفاده صنعتی از آن در آینده وجود دارد.
با الهام از فتوسنتز و فناوری‌نانو، نور خورشید به انرژی شیمیایی تبدیل می‌شود
گیاهان از فتوسنتز برای برداشت انرژی از نور خورشید استفاده می‌کنند. اکنون محققان دانشگاه صنعتی مونیخ (TUM) از این اصل به عنوان پایه‌ای برای توسعه فرآیندهای پایدار جدید استفاده کرده‌اند که در آینده ممکن است سینگاز (Syngas) یا گاز مصنوعی را برای صنعت شیمیایی در مقیاس بزرگ تولید کند و قادر به شارژ باتری باشد.
سینگاز، ترکیبی از مونوکسید کربن و هیدروژن، یک محصول واسطه مهم در ساخت بسیاری از مواد شیمیایی مانند آمونیاک، متانول و سوخت‌های هیدروکربن مصنوعی است. پروفسور رولان فیشر از گروه شیمی معدنی و ارگانومتری می‌گوید: «سینگاز در حال حاضر تقریباً به طور انحصاری با استفاده از مواد اولیه فسیلی ساخته شده است.»
پودر زردی که توسط یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی فیشر ساخته شده است، تغییر دهنده فرآیندهای فعلی است. فیشر می‌گوید: «طبیعت برای فتوسنتز به دی اکسید کربن و آب نیاز دارد. نانومواد توسعه یافته توسط محققان از خواص آنزیم‌های درگیر در فتوسنتز تقلید می‌کند. “نانوزیم” با استفاده از دی اکسید کربن، آب و نور به روشی مشابه، سینگازها را تولید می‌کند.»
دکتر فیلیپ استنلی، که به‌عنوان بخشی از پایان نامه دکتری خود به این موضوع پرداخته است، توضیح می‌دهد: «یک مولکول وظیفه آنتن انرژی را بر عهده می‌گیرد، این کار مشابه مولکول کلروفیل در گیاهان است.»
جنبه ابتکاری سیستم محققان این است که اکنون دو مرکز واکنش وجود دارد که با این آنتن مرتبط هستند. یکی از این مراکز دی اکسید کربن را به مونوکسید کربن تبدیل می‌کند، در حالی که دیگری آب را به هیدروژن تبدیل می‌کند. چالش اصلی طراحی ترتیب این آنتن است، به گونه‌ای که بالاترین عملکرد ممکن از نور حاصل شود. تیم پژوهشی این پروژه این کار را انجام داد. استنلی می‌گوید: «با ۳۶ درصد، عملکرد انرژی ما از نور بسیار جالب توجه است. ما موفق شدیم یک سوم فوتون‌ها را به انرژی شیمیایی تبدیل کنیم. سیستم‌های قبلی اغلب در بهترین حالت یک‌دهم فوتون‌ها را به انرژی شیمیایی تبدیل می‌کردند. این نتیجه برای استفاده صنعتی امیدوارکننده است.»
