ทีมนักวิทยาศาสตร์กำลังพัฒนาเทคนิคใหม่ ๆ ที่ใช้การสังเคราะห์ด้วยแสงเพื่อควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ สร้างวิธีการใหม่ในการจัดเก็บพลังงาน

ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Horizon 2020 ทางสหภาพยุโรปได้สร้าง A-LEAF และ SoFiA โครงการใหม่สองโครงการนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้เกิดศักยภาพเต็มที่ของพลังงานแสงอาทิตย์ โดยกำลังศึกษาวิธีการสังเคราะห์แสงประดิษฐ์เพื่อคิดค้นกลยุทธ์ใหม่ในการจัดเก็บพลังงาน ขณะที่ยุโรปมุ่งมั่นที่จะกลายเป็นทวีปที่มีคาร์บอนเป็นกลางตามที่กำหนดไว้ใน European Green Deal

กระบวนการทางชีวเคมีของการสังเคราะห์ด้วยแสงมีความสำคัญต่อชีวิตอย่างที่เรารู้จักบนโลก ออกซิเจนและคาร์โบไฮเดรตที่สิ่งมีชีวิตจำนวนมากต้องการเพื่อความอยู่รอดนั้นผลิตโดยพืชและสาหร่ายที่ใช้กระบวนการเปลี่ยน CO 2และน้ำให้เป็นพลังงานที่พวกเขาต้องการเพื่อการเจริญเติบโต

แม้ว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงจะเกิดขึ้นอย่างมากมายบนโลก แต่การสร้างกระบวนการง่าย ๆ ขึ้นมาใหม่เพื่อให้เพียงพอกับความต้องการพลังงานจำนวนมากของเรานั้นถือเป็นหนึ่งในความท้าทายที่สำคัญที่สุดของมนุษย์ในศตวรรษที่21 แม้ว่าวิทยาศาสตร์จะประสบความสำเร็จในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ที่เชี่ยวชาญในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า แต่การใช้ดวงอาทิตย์ของเราอย่างเต็มศักยภาพในการกักเก็บพลังงานจำนวนมากยังคงยังคงเป็นนวัตกรรมที่หลบซ้อนเราอยู่

ทุกวันนี้ พลังส่วนใหญ่ของเรามาจากแหล่งเก็บฟอสซิล ซึ่งเป็นวิธีแก้ปัญหาอันจำกัดสำหรับปัญหาที่น่ากลัวอย่างไม่มีขอบเขต เราจะทำอย่างไรเมื่อฟอสซิลหมด? พวกมันไม่เพียงแต่เป็นแหล่งพลังงานที่จำกัด แต่ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมยังรุนแรงอีกด้วย โดยปล่อยก๊าซเรือนกระจกจำนวนมากสู่ชั้นบรรยากาศซึ่งทำให้โลกร้อนขึ้น

การตระหนักถึงพลังงานที่ไม่จำกัดของพลังงานแสงอาทิตย์สามารถเปลี่ยนโลกทัศน์ของเราที่จะแสวงหาแหล่งเติมเชื้อเพลิงให้กับโลก โดยพลังงานเหล่านี้จะนำไปใช้ตั้งแต่อุตสาหกรรมและการคมนาคมขนส่งไปจนถึงการชาร์จอุปกรณ์ของเรา พลังงานแสงอาทิตย์สามารถให้แหล่งพลังงานสีเขียวที่ไร้ขีดจำกัดที่สามารถช่วยให้เราบรรลุอนาคตที่ปราศจากคาร์บอน

ใบไม้
โครงการ A-LEAF นำโดย Institute of Chemical Research of Catalonia (ICIQ) และจะเป็นแพลตฟอร์มการสังเคราะห์ด้วยแสงเทียมที่จะเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานเคมีโดยใช้เซลล์ photo-electro-catalytic (PEC) ซึ่งเป็นใบประดิษฐ์ โครงการจะบรรลุเป้าหมายนี้โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อเปลี่ยนน้ำและ CO 2ให้เป็นออกซิเจนและอินทรียวัตถุ (เมทานอลและมีเทน) สารอินทรีย์เหล่านี้จะถูกใช้เป็นเชื้อเพลิง โดยดึงพลังงานที่สะสมไว้ออกจากการรวมตัวกับออกซิเจน เปลี่ยนกลับเป็นน้ำและ CO 2เพื่อสร้างวัฏจักรปิดที่เป็นกลางต่อสิ่งแวดล้อม

SoFiA
มหาวิทยาลัยอัปซาลาจะเป็นผู้นำโครงการ SoFiA โดยจะใช้ฟองสบู่ที่เติม CO 2 เพื่อสร้างพลังงานแสงอาทิตย์หมุนเวียนผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง เมมเบรนผิวบางของพวกมันทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาเคมีระหว่าง CO 2กับแสงแดด ซึ่งถูกห่อหุ้มด้วยฟองอากาศ ซึ่งจะเปลี่ยน CO 2ให้เป็นเชื้อเพลิง

โครงการทั้งสองนี้ถือเป็นโอกาสในการรวบรวมศักยภาพของพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้อย่างเต็มที่ บรรลุความเป็นกลางของคาร์บอนตามที่ระบุไว้ใน European Green Deal และยุติการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลของเรา.