امروزه با پیشرفت صنعت و افزایش مصرف سوخت های فسیلی میزان کربن دی اکسید همه روزه در حال افزایش است . با افزایش میزان کربن دی اکسید و گاز های گلخانه ای ، دمای زمین افزایش یافته و بر روی تغییرات آب و هوایی نیز تاثیر گذاشته است.

دانشمندان آزمایشگاه ملی لارنس برکلی (آزمایشگاه برکلی) به تازگی روشی جدید برای تبدیل کربن دی اکسید به استات مایع را طراحی کرده اند(یک عنصر کلیدی در تولید “نور خورشید مایع” یا سوخت های خورشیدی از طریق فتوسنتز مصنوعی). آنها این روش را زمانی کشف کردند که متوجه شدند این فرایند متابولیکی در برخی از باکتری های وابسته به کربن صورت می گیرد.

برای دهه ‌ها، محققان می ‌دانستند که یک مسیر متابولیک در برخی باکتری‌ها به آنها اجازه می‌دهد تا الکترون‌ها و CO2 را برای تولید استات هضم کنند، واکنشی که توسط الکترون‌ها هدایت می‌شود. این مسیر مولکول های CO2 را به دو گروه شیمیایی متفاوت تجزیه می کند: یک گروه کربونیل (CO) یا یک گروه متیل (CH3). آنزیم‌های موجود در مسیر این واکنش، کربن‌ های موجود در CO و CH3 را قادر می‌سازد تا با یکدیگر باند تشکیل دهند، سپس واکنش کاتالیزوری دیگری را آغاز می‌ کنند که استات را به عنوان محصول نهایی تولید می‌کنند.

پیشبرد فتوسنتز مصنوعی با مس تشنه کربن

استعداد مس برای تبدیل کربن به محصولات مفید مختلف برای اولین بار در دهه 1970 کشف شد. بر اساس مطالعات ، دستگاه ‌های فتوسنتز مصنوعی مجهز به کاتالیزور مس باید بتوانند CO2 و آب را به گروه‌های متیل و کربونیل تبدیل کنند و سپس این محصولات را به استات تبدیل کنند.

بنابراین برای یک آزمایش، یانگ و تیم  او یک دستگاه مدل با سطح مسی طراحی کردند. سپس، آنها سطح مس را در معرض متیل یدید مایع (CH3I) و گاز CO قرار دادند.

محققان فرض کردند که CO به سطح مس می چسبد و باعث جفت شدن نامتقارن گروه های CO و CH3 برای تولید استات می شود. CH3I نشاندار شده با ایزوتوپ در آزمایش‌ها به منظور ردیابی مسیر واکنش و محصولات نهایی استفاده شد. آزمایش‌های تحلیلی شیمیایی انجام ‌شده در آزمایشگاه Yang’s UC Berkeley نشان داد که جفت شدن مس از گروه‌های کربونیل و متیل نه تنها استات بلکه مایعات ارزشمند دیگری از جمله اتانول و استون را تولید می ‌کند. ردیابی ایزوتوپی به محققان اجازه داد تا تأیید کنند که استات از طریق ترکیب CO و CH3 تشکیل شده است.

راه هایی برای کاهش تولید CO2

1.کاهش مصرف پلاستیک

2. توجه به استانداردهای آلایندگی خودرو هنگام خرید

3. استفاده از وسایل حمل و نقل عمومی

4. استفاده نکردن از اجاق های هیزمی

5. تعویض منظم فیلتر ماشین

منابع

https://phys.org/news/2022-11-climate-scientists-carbon-hungry-microorganisms.html

https://www.irna.ir/news/84310566/%DA%86%DA%AF%D9%88%D9%86%D9%87-%D9%85%DB%8C-%D8%AA%D9%88%D8%A7%D9%86%D9%85-%D8%AF%D8%B1-%DA%A9%D8%A7%D9%87%D8%B4-%D8%A7%D9%86%D8%AA%D8%B4%D8%A7%D8%B1-%DA%A9%D8%B1%D8%A8%D9%86-%D9%86%D9%82%D8%B4-%D8%AF%D8%A7%D8%B4%D8%AA%D9%87-%D8%A8%D8%A7%D8%B4%D9%85