Fotosintesi Artifiċjali

Wara li kienu ilhom jittlajjaw fin-naħa t'isfel t'Amsterdam, jieħdu ritratti tal-kanali pittoreski famużi, Max u Lily erħewlha għall-Università ta' Amsterdam, famuża wkoll madwar id-dinja kollha. Bħala parti mill‑inizjattiva tagħhom dwar l-enerġija solari, kienu qed jaħdmu fuq il‑fotosintesi artifiċjali.  

It-tnejn li huma ħassew li ma kienx hemm mod aħjar kif itemmu l-mawra tagħhom billi jsiru jafu xi ħaġa aktar dwar dan il-proġett prezzjuż, il‑ħolqien ta' proċess li jimita l-mod kif in-natura ilha tipproduċi l-enerġija għal biljuni ta' snin, sabiex tiġi prodotta l-enerġia għal ħtiġijiet taċ-ċivilizzazzjoni moderna.

"Aħna nużaw l-enerġija għal ħafna affarijiet, imma hemm tliet rekwiżiti ewlenien" Lily bdiet. "Għas-sħana, produzzjoni ta' elettriku, u trasport. Il-fotosintesi artifiċjali ser tgħinna bl-aħħar tnejn".

Madanakollu Max, ma setax ma jħossux ftit iddiżapuntat. Żamm fil-livell t'għajnejh biker li kien fih ċellula fotokatalitika fl-ilma. Kien hemm ħafna bżieżaq ċkejknin telgħin 'il fuq. "Din il-werqa artifiċjali?" staqsa kif qara t-tikketta. "Stennejt xi ħaġa ... aktar ħadranija" huwa lmenta.

"Bħal xiex?" staqsiet Lily. "Tista' ma tkunx ta' kulur ħadrani, imma taħdem bl-istess prinċipju bħal werqa" hi ssoktat. "Għallinqas inti taf x'inhi l‑fotosintesi?”  hi ttantat.

Max qal li kien jaf sew x'inhi l-fotosintesi. Il-pjanti jassorbu l-enerġija solari u jikkonvertuha f'enerġija kimika. Dawn jikkombinaw il-carbon dioxide li jaqbdu mill-atmosfera mal-ilma biex joħolqu l-ikel, il-glukosju, u l-ossiġenu tagħhom.

"Il-glukosju huwa karboidrat" Lily żiedet. "U din il-werqa artifiċjali li inti qed iżżomm tagħmel l-istess ħaġa. Tuża l-enerġija solari biex taqsam l-ilma f'ossiġenu u idroġenu. Qed tara l-bżieżaq? Dawk huma ossiġenu u idroġenu. L-ossiġenu qed joħroġ mill-parti ta' quddiem tal-werqa u l‑idroġenu min-naħa ta' wara. L-idroġenu jintuża bħala fjuwil.

Filwaqt li fin-natura l-"fjuwils utli" huma l-karboidrati, il-proteini u l-grassi, f'dan il-każ ix-xjentisti kienu qed jaraw għal fjuwil li jagħti l-enerġija lil vetturi u l-elettriku li jmexxi t-tagħmir.   Il-Fotosintesi Artifiċjali huwa l‑proċess li jipprepara fjuwils minn xejn aktar għajr l-ilma, id-dawl tax-xemx u l-carbon dioxide.  Huwa proċess vitali, il-pedament ta' dinja li ma teħtieġ aktar fjuwils fossili. Meta jiġu kkombinati l-carbon dioxide u l-ilma, il-fotosintesi artifiċjali tipproduċi l-idrokarboni.  Magħmula minn idroġenu u karbonju, l-idrokarboni bħal propane u octane huma l-komponenti bażiċi tal-gażolina u l-gass naturali, u ilhom jintużaw sekli bħala fjuwils.  Dan it-tip ta' fotosintesi artifiċjali wkoll għandu l-vantaġġ li jnaqqas l-carbon dioxide mill-atmosfera tagħna. 

"Imma kif jista' jsir?" Max stagħġeb b'vuċi għolja. Lily qalet li hemm kelma waħda li tispjega dan kollu: katalisti. Katalista hija materjal li tħaffef reazzjoni kimika. Katalisti ġodda ġew żviluppati sabiex jippermettu l-fotosintesi artifiċjali. 

Meta dawn il-katalisti jiġu akkupjati ma' materjali li jassorbu d-dawl, isir possibbli l‑produzzjoni effiċjenti ta' fjuwils bħal methanol.  Fil-bidu, metalli prezzjużi bħal platinu jew iridju ntużaw bħala katalisti. Madanakollu dawn kienu għaljin wisq, għalhekk alternattivi rħas kellhom jiġu żviluppati. Pereżempju, it-titanium oxide huwa katalista li ma jikkawżax ħsara, huwa dħuli għall-ambjent, u wkoll stabbli ħafna.  Barra minn hekk, xi ligi metalliċi ġew ipprovati li huma katalisti effiċjenti. Wieħed b'mod partikolari, liga ta' nickel molybdenum zinc (NiMoZn), huwa effiċjenti ħafna għall-produzzjoni ta' idroġenu. 

Kemm Max u Lily kienu mpressjonati bil-kisba.  Tista' ma tidhirx bħal werqa, imma taġixxi bħalha.  Il-fotosintesi artifiċjali tnaqqas il-carbon dioxide atmosferika, tipprovdi arja friska, filwaqt li toħloq fjuwils biex tagħti l-enerġija kemm lil vetturi u tagħmir elettriku.  L-effiċjenza, il‑ħarsien tal-ambjent, sostennibilità: it-triq għal dinja ġdida, dinja aħjar, kienet qed tiġi fformata.