مصنوعی فوٹو سنتھیت: دو ون ون ٹیکنالوجی جو کرہ ارض کو بچا سکتی ہے

فوٹو سنتھیت: اس سیارے پر زندگی کے لئے بنیادی طریقہ کار ، جی سی ایس ای حیاتیات کے طلباء کی لعنت ، اور اب آب و ہوا کی تبدیلی سے لڑنے کا ایک ممکنہ طریقہ۔ سائنس دان ایک ایسا مصنوعی طریقہ تیار کرنے کے لئے سخت محنت کر رہے ہیں جس کی نقل کرتا ہے کہ کس طرح پودے سورج کی روشنی کو CO2 اور پانی کو ایسی چیز میں تبدیل کرنے کے لئے استعمال کرتے ہیں جس کو ہم ایندھن کے طور پر استعمال کرسکتے ہیں۔ اگر یہ کام کرتا ہے تو ، یہ ہمارے لئے ایک جیت کا منظر ہوگا: نہ صرف ہم اس طریقے سے پیدا ہونے والی قابل تجدید توانائی سے فائدہ اٹھائیں گے ، بلکہ یہ ماحول میں CO2 کی سطح کو کم کرنے کا ایک اہم طریقہ بھی بن سکتا ہے۔

تاہم ، فوتوشیمتا تیار کرنے میں پودوں کو اربوں سال لگے ، اور فطرت میں کیا ہوتا ہے اس کی نقل تیار کرنا ہمیشہ آسان کام نہیں ہوتا ہے۔ اس وقت ، مصنوعی فوٹو سنتھیسس کے بنیادی اقدامات کام کرتے ہیں ، لیکن بہت موثر انداز میں نہیں۔ اچھی خبر یہ ہے کہ اس شعبے میں تحقیق میں تیزی آرہی ہے اور دنیا بھر میں ایسے گروپس موجود ہیں جو اس لازمی عمل کو بروئے کار لانے کی سمت اقدامات کررہے ہیں۔

دو قدم فوٹو سنتھیت

فوٹو سنتھیس صرف سورج کی روشنی کو حاصل کرنے کے بارے میں نہیں ہے۔ گرم دھوپ میں چھپکلی کا نہانا وہ کرسکتا ہے۔ پودوں میں فوٹو سنتھیس تیار ہوا تاکہ اس توانائی (فوٹو بٹ) کو حاصل کرنے اور اسے کاربوہائیڈریٹ (ترکیب بٹ) میں تبدیل کریں۔ پودے الیکٹرانوں کی رہائی کے لئے سورج کی روشنی سے چلنے والے پروٹین اور خامروں کی ایک سیریز کا استعمال کرتے ہیں ، جس کے نتیجے میں CO2 کو پیچیدہ کاربوہائیڈریٹ میں تبدیل کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ بنیادی طور پر ، مصنوعی فوٹو سنتھیسیس اسی مراحل کی پیروی کرتا ہے۔

دیکھیں لندن سے متعلق لیمپ پوسٹس کو چارجنگ پوائنٹس میں تبدیل کیا جا رہا ہے۔ یوکے میں شمسی توانائی: شمسی توانائی کیسے کام کرتی ہے اور اس کے فوائد کیا ہیں؟

قدرتی فوٹو سنتھیج میں ، جو قدرتی کاربن سائیکل کا ایک حصہ ہے ، ہمارے پاس روشنی ، CO2 اور پانی ہے جو پلانٹ میں جاتا ہے اور پلانٹ چینی بناتا ہے ، یونیورسٹی کے الیکٹریکل اینڈ کمپیوٹر انجینئرنگ کے شعبہ میں کام کرنے والے پی ایچ ڈی امیدوار فل ڈی لونا کی وضاحت کرتا ہے۔ ٹورنٹو کے مصنوعی فوٹو سنتھیس میں ، ہم غیر نامیاتی آلات اور اشیاء استعمال کرتے ہیں۔ اصل شمسی کٹائی کا حصہ شمسی خلیوں کے ذریعہ کیا جاتا ہے اور توانائی کی تبدیلی کا حصہ الیکٹرو کیمیکل [کیٹیلائٹس کی موجودگی میں رد عمل] کے ذریعہ کیا جاتا ہے۔

اس عمل کے ساتھ واقعتا جو اپیل کرتا ہے وہ طویل مدتی توانائی ذخیرہ کرنے کے لئے ایندھن تیار کرنے کی صلاحیت ہے۔ یہ ابھرنے والی بیٹری ٹکنالوجی کے باوجود حالیہ قابل تجدید توانائی ذرائع سے کیا کرسکتا ہے اس سے کہیں زیادہ ہے۔ اگر سورج باہر نہیں ہے یا اگر یہ تیز ہوا کا دن نہیں ہے تو ، مثال کے طور پر ، شمسی پینل اور ہوا کے فارموں کی پیداوار بند ہو جاتی ہے۔ ڈی لونا کا کہنا ہے کہ پیچیدہ ایندھن میں طویل عرصے سے موسمی ذخیرہ کرنے اور اسٹوریج کے ل we ، ہمیں ایک بہتر حل کی ضرورت ہے۔ دن میں ، فون اور حتی کہ کاروں کے ل Bat بیٹریاں بہت عمدہ ہیں ، لیکن ہم کبھی بھی [بوئنگ] 747 کو بیٹری کے ساتھ نہیں چلاتے ہیں۔

حل کرنے کے ل. چیلنجز

جب بات شمسی خلیات بنانے کی ہوتی ہے - مصنوعی فوٹو سنتھیسس کے عمل کا پہلا مرحلہ - ہمارے پاس پہلے سے موجود ٹیکنالوجی موجود ہے: شمسی توانائی کے نظام۔ تاہم ، موجودہ فوٹو وولٹک پینل ، جو عام طور پر سیمی کنڈکٹر پر مبنی نظام ہیں ، فطرت کے مقابلے میں نسبتا expensive مہنگے اور غیر موثر ہیں۔ ایک نئی ٹکنالوجی کی ضرورت ہے۔ ایک جو بہت کم توانائی ضائع کرتا ہے۔

گیری ہیسٹنگز اور ان کی ٹیم جارجیا اسٹیٹ یونیورسٹی ، اٹلانٹا پودوں میں اصل عمل کو دیکھتے وقت ، نقط starting آغاز پر ٹھوکر کھا سکتی ہے۔ سنشلیتا میں ، اہم نقطہ سیل میں ایک خاص فاصلے پر الیکٹرانوں کو حرکت میں لانا شامل ہوتا ہے۔ بہت ہی آسان الفاظ میں ، سورج کی روشنی کی وجہ سے ہی یہ تحریک ہے جو بعد میں توانائی میں بدل جاتی ہے۔ ہیسٹنگز نے ظاہر کیا کہ یہ عمل فطرت میں بہت موثر ہے کیونکہ یہ الیکٹران اپنی اصل حیثیت پر واپس نہیں جاسکتے ہیں: اگر الیکٹران جہاں سے آیا وہاں واپس جاتا ہے تو شمسی توانائی ختم ہوجاتی ہے۔ اگرچہ پودوں میں یہ امکان کم ہی ہے ، لیکن شمسی پینل میں ایسا اکثر ہوتا ہے ، اس کی وضاحت کرتے ہوئے کہ وہ اصل چیز سے کم موثر کیوں ہیں۔

ہیسٹنگز کا خیال ہے کہ اس تحقیق سے ممکنہ طور پر کیمیائی یا ایندھن کی تیاری سے متعلق شمسی سیل ٹیکنالوجیز کو آگے بڑھایا جائے گا ، لیکن وہ یہ بتانے میں جلدی ہے کہ اس وقت یہ صرف ایک نظریہ ہے اور اس پیشرفت کا جلد کسی بھی وقت امکان نہیں ہے۔ مکمل طور پر مصنوعی شمسی سیل ٹیکنالوجی کی جعلی سازی کے سلسلے میں جو ان نظریات کی بناء پر تیار کی گئی ہے ، میں سمجھتا ہوں کہ مستقبل میں ٹکنالوجی کا عمل مزید دور ہے ، ممکنہ طور پر اگلے پانچ سالوں میں بھی یہ ایک پروٹو ٹائپ کے لئے نہیں ہے۔

ایک مسئلہ محققین کا خیال ہے کہ ہم حل کے قریب ہیں اس عمل میں دوسرا مرحلہ شامل ہے: CO2 کو ایندھن میں تبدیل کرنا۔ چونکہ یہ انو بہت مستحکم ہے اور اسے توڑنے کے لئے ناقابل یقین حد تک توانائی لیتا ہے ، لہذا مصنوعی نظام اتپریلیٹروں کو مطلوبہ توانائی کو کم کرنے اور رد عمل کو تیز کرنے میں مدد فراہم کرتا ہے۔ تاہم ، یہ نقطہ نظر اپنی ہی پریشانیوں کا مقابلہ کرتا ہے۔ پچھلے دس سالوں میں بہت ساری کوششیں ہو رہی ہیں ، جن میں کٹیالسٹس نے مینگنیج ، ٹائٹینیم اور کوبالٹ سے کام لیا ہے ، لیکن طویل عرصے تک استعمال خود کو ایک مسئلہ ثابت کر چکا ہے۔ یہ نظریہ اچھا لگ سکتا ہے ، لیکن وہ یا تو کچھ گھنٹوں کے بعد کام کرنا چھوڑ دیتے ہیں ، غیر مستحکم ، سست ہوجاتے ہیں یا دوسرے کیمیائی رد عمل کو متحرک کرتے ہیں جو خلیوں کو نقصان پہنچا سکتے ہیں۔

لیکن ایسا لگتا ہے کہ کینیڈا اور چینی محققین کے درمیان باہمی تعاون نے اس جیک پاٹ کو متاثر کیا ہے . انہوں نے ایک غیر جانبدار پییچ میں کام کرنے کے لئے نکل ، آئرن ، کوبالٹ اور فاسفورس کو اکٹھا کرنے کا ایک راستہ تلاش کیا جس سے یہ نظام چلانے میں کافی آسان ہے۔ چونکہ ہمارا کائلیسٹ غیر جانبدار پییچ الیکٹروائٹ میں اچھی طرح سے کام کرسکتا ہے ، جو CO2 میں کمی لانے کے لئے ضروری ہے ، لہذا ، ہم [a] جھلی سے پاک نظام میں CO2 میں کمی کا برقی تجزیہ چلاسکتے ہیں ، اور اس وجہ سے وولٹیج کو کم کیا جاسکتا ہے ، محکمہ سے بو ژانگ کہتے ہیں۔ فوڈن یونیورسٹی ، چین میں میکرومیکولر سائنس کی بجلی سے کیمیائی بجلی کی 64 64 ressive متاثر کن تبدیلی کے ساتھ ، ٹیم اب مصنوعی فوٹو سنتھیسی نظام کے لئے اعلی کارکردگی کے حامل ریکارڈ ہولڈر ہے۔

گوگل شیٹس میں قطار کو کیسے لاک کریں

ہمارے پاس جو ابھی موجود ہے اس کا سب سے بڑا مسئلہ پیمانہ ہے

ان کی کوششوں کے لئے ، ٹیم این آر جی کوسیہ کاربن ایکس پی آر ای زییز میں سیمی فائنل میں پہنچی ، جو انھیں اپنی تحقیق کے ل$ 20 ملین ڈالر جیت سکتی ہے۔ اس کا مقصد یہ ہے کہ ایسی کامیاب ٹیکنالوجیز تیار کی جائیں جو پاور پلانٹس اور صنعتی سہولیات سے CO2 کے اخراج کو قیمتی مصنوعات میں تبدیل کریں اور مصنوعی فوٹو سنتھیس کے بہتر نظام کے ذریعہ ان کے پاس ایک اچھا موقع ہے۔

اگلا چیلنج ختم ہو رہا ہے۔ ہمارے پاس جو ابھی موجود ہے اس کا سب سے بڑا مسئلہ پیمانہ ہے۔ ژانگ کے مطالعے میں شامل ڈی ڈونا کا کہنا ہے کہ جب ہم پیمانے پر کام کرتے ہیں تو ، ہم کارکردگی کو کھو دیتے ہیں۔ خوش قسمتی سے ، محققین نے اپنی بہتری کی فہرست ختم نہیں کی ، اور اب مختلف ترکیبوں اور مختلف تشکیلوں کے ذریعے کاتالجات کو زیادہ موثر بنانے کی کوشش کر رہے ہیں۔

دو محاذوں پر جیت

مختصر اور طویل مدتی دونوں میں بہتری کی یقینی طور پر ابھی بھی گنجائش موجود ہے ، لیکن بہت سے لوگوں کو لگتا ہے کہ مستقبل کے لئے ایک صاف ستھرا اور پائیدار ٹکنالوجی کے طور پر اہم فوٹو سنتھیس ایک اہم ٹول بننے کی صلاحیت رکھتی ہے۔

یہ حیرت انگیز طور پر دلچسپ ہے کیونکہ فیلڈ اتنی تیزی سے آگے بڑھ رہا ہے۔ ڈی لونا کا کہنا ہے کہ تجارتی کاری کے معاملے میں ، ہم نوک جھونک کے مقام پر ہیں ، انہوں نے مزید کہا ، چاہے یہ کام بہت سے عوامل پر منحصر ہے ، جس میں عوامی پالیسی اور قابل تجدید توانائی ٹیکنالوجی کو قبول کرنے کے لئے صنعت کی طرف سے اپنایا جانا شامل ہے۔

صحیح طور پر سائنس کو حاصل کرنا واقعی صرف پہلا قدم ہے ، تب۔ ہیسٹنگز اور جانگ کی پسند کی تحقیق کے تناظر میں قابل تجدید توانائی کے ارد گرد ہماری عالمی حکمت عملی میں مصنوعی فوٹو سنتھیس جذب کرنے کا ایک اہم اقدام ہوگا۔ داؤ بہت زیادہ ہے۔ اگر اس سے فائدہ اٹھتا ہے تو ، ہم دو محاذوں پر جیتنے کے لئے کھڑے ہیں - نہ صرف ایندھن اور کیمیائی مصنوعات تیار کرتے ہیں ، بلکہ اس عمل میں ہمارے کاربن کے نقوش کو بھی کم کرتے ہیں۔