ساخت پلاستیک زیست‌تخریب‌پذیر با روش فتوسنتر مصنوعی

پژوهشگران ژاپنی با استفاده از روش فتوسنتر مصنوعی سعی دارند نوعی پلاستیک زیست‌تخریب‌پذیر را از دی‌اکسید کربن تولید کنند.

به نقل از ساینمگ، مشکلات زیست‌محیطی ناشی از گرمایش زمین در سال‌های اخیر به دلیل افزایش گاز‌های گلخانه‌ای مانند دی‌اکسید کربن آشکارتر شده‌اند. در فتوسنتز طبیعی، دی‌اکسید کربن به طور مستقیم کاهش نمی‌یابد، بلکه به ترکیبات آلی متصل می‌گردد که به گلوکز یا نشاسته تبدیل می‌شوند.

فتوسنتز مصنوعی با تقلید از این فرآیند، شاید بتواند دی‌اکسید کربن را به واسطه ادغام آن با ترکیبات آلی کاهش دهد تا بتوان از آن به عنوان ماده خام استفاده کرد و آن را به صورت محصولات بادوام مانند پلاستیک درآورد.

یک گروه پژوهشی به سرپرستی پروفسور «یوتاکا آمائو» (Yutaka Amao)، پژوهشگر «مرکز تحقیقات فتوسنتز مصنوعی» (JCAP) و «میکا تاکوچی» (Mika Takeuchi)، دانشجوی فارغ التحصیل «دانشگاه متروپولیتن اوساکا» (OMU) موفق شدند برای نخستین بار با استفاده از نور خورشید، «فوماریک اسید» (Fumaric acid) را از دی‌اکسید کربن تولید کنند. فوماریک اسید، یک ماده خام برای پلاستیک‌ها است.

فوماریک اسید معمولا از نفت تولید می‌شود تا به عنوان ماده خام برای ساخت پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌پذیر مانند «پلی‌بوتیلن سوکسینات» (PBS) به کار رود، اما این کشف جدید نشان می‌دهد که فوماریک اسید را می‌توان از دی‌اکسید کربن و ترکیبات به دست آمده از زیست‌توده با استفاده از انرژی تجدیدپذیر خورشیدی تولید کرد.

آمائو گفت: در راستای کاربرد عملی فتوسنتز مصنوعی، این پژوهش موفق شد از نور مرئی (انرژی تجدیدپذیر) به عنوان منبع انرژی استفاده کند. هدف ما در آینده، جمع‌آوری دی‌اکسید کربن و استفاده از آن برای ساخت فوماریک اسید به طور مستقیم از طریق فتوسنتز مصنوعی است.

این پژوهش، در مجله «Sustainable Energy & Fuels» به چاپ رسید.