خلية تحاكي البناء الضوئي بكفاءة تعادل 10 أضعاف النباتات !

خلال عملية البناء الضوئي تأخذ النباتات ثاني أكسيد الكربون والماء وأشعة الشمس و تستخدم هذه المكونات لتخليق الوقود العضوي الذي تستهلكه ليمنحها الطاقة و هو الوقود ذاته الذي تستهلكه كافة الكائنات الحية لتبقى على قيد الحياة  و إن كانت النبباتات و الطحالب هي من يتفرد بإنتاجه.

اليوم تمكن الباحثون من فعل الأمر نفسه بل و بكفاءة أفضل في إنتاج الطاقة . وتصف دراسة علمية حديثة هذا النظام، واسمه هو بيونيك ليف 2 (Bionic leaf 2.0) أو ‘ الورقة الإلكترونية 2 ‘ تقوم هذه الورقة بإستخدام الطاقة الشمسية للقيام بعملية التحليل الكهربي لجزيء الماء ثم تقوم البكتريا المدمجة في النظام يتحول الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون إلى وقود سائل من الأيزوبروبانول.

لكن ما الذي يجعلنا نستخدم الوقود بدلاً من استخدام الطاقة الكهربية مباشرة , يمكنك أن تحصل على الطاقة الشمسية لكن ماذا ستفعل خلال الليل ؟ هذا السؤال يمكن الإجابة عليه بنفس الطريقة التي تجيب بها النباتات , الإجابة هي الوقود , حيث تقوم النباتات بإختزان الطاقة التي لا تستخدمها في صورة وقود سكري يمكن استخدامه لاحقاً وهو الأمر ذاته الذي يمكننا فعله بإستخدام تلك الورقة الإلكترونية حيث سيصبح بإمكاننا الحصول على الطاقة سواء خلال النهار أو الليل .

 بالإمكان استخدام هذا الوقود الشبيه بالوقود العضوي لتشغيل محرك السيارة أو السيارات في المستقبل. الباحثون برئاسة دانيال نوسيرا وباميلا سلفر من جامعة هارفارد بالولايات المتحدة أضافوا تطورات على نظام بيونيك ليف القديم 

 النظام القديم و يمكننا تسميته Bionic leaf 1.0  و الذي صدر في العام الماضي و عانى من بعض المشاكل بسبب محفز التفاعل الذي كانت نواتجه الثانوية تتسبب بقتل البكتريا في النسخة الأولى لكن النظام الجديد لديه محفز جديد مصنوع من الكوبلت والفوسفور. هذا لا يحل فقط مشكلة البكتيريا بل و يزيد أيضا من كفاءة التفاعل بنسبة 10 في المئة.

كفاءة بيونيك ليف 2 ممتازة مقارنة بالنباتات العادية من حيث مقدار الطاقة الناتجة فالبناء الضوئي الذي تقوم به النباتات العادية ربما يساوي 10% فقط من ذلك الذي تستطيع خلية بيونيك ليف القيام به وفقاً لمبتكر التقنية. قد يحل هذا مشكلة كبيرة برزت في الأفق بسبب التوسع الكبير في  إنتاج الوقود الحيوي من المحاصيل التي يعتمد عليها الناس في التغذية .

بمجرد أن تصبح تكلفة هذا النظام مناسبة يمكن لهذه التقنية أن تجلب نوعاً جديداً من الطاقة الشمسية للمستخدمين لتكون بديلاً فعالاً للعديد من التقنيات القائمة حالياً ذات التكلفة العالية و التي لا تتمتع بنفس الوفرة في مدخلاتها مثل تلك الخلية التي لا تحتاج سوى للماء و الهواء و بقعة من الضوء !