סיקור מקיף

חיזור פחמן דו-חמצני באמצעות אור

תגלית עדכנית בדבר ההמרה הכימית של גז החממה פחמן דו-חמצני לצורה מועילה שלו סוללת את הדרך עבור מדענים לגילוי או הנדוס אורגניזם שיוכל לבצע את המשימה הזו בדיוק.

המרת דו תחמוצת הפחמן לחד תחמוצת הפחמן
המרת דו תחמוצת הפחמן לחד תחמוצת הפחמן

הביוכימאי Steve Ragsdale מאוניברסיטת מישיגן וצוות חוקרים נוספים מאוניברסיטת אוקספורד בבריטניה מצאו דרך להמיר באופן יעיל פחמן דו-חמצני לפחמן חד-חמצני באמצעות אור השמש. ממצאי המחקר פורסמו בכתב-העת המדעי Journal of the American Chemical Society.

לא רק שזו הדגמה לכך שניתן להמיר תרכובת נפוצה לתרכובת אחרת בעלת-תועלת מסחרית באמצעות תשומות אנרגיה נמוכות יותר מאשר בשיטות קיימות, זו גם שיטה שאינה כה שונה מהתהליכים שאורגניזמים בטבע מבצעים מדי יום ביומו.

"זהו השלב הראשון בהדגמת אפשרות קיומו של תהליך זה, ודמו לעצמכם חיידקים שיבצעו זאת עבורנו," מוסיף החוקר. "אני לא מכיר אורגניזם שמשתמש באנרגית אור השמש כדי לשפעל פחמן דו-חמצני ולחזר אותו לצורה של פחמן חד-חמצני, אך אני מניח שנוכל למצוא כזה, או שנוכל להנדסו גנטית."

צוות המחקר הצליח, באמצעות השימוש בתחמוצת טיטאניום מבוססת-אנזים, לגרום לאלקטרונים שמקורם בפחמן הדו-חמצני להיות מעוררים אנרגטית ולדלג לאנזים שאז מזרז את תגובת החיזור לצורת הפחמן החד-חמצני. פוטו-מְרַגֵּשׁ (photosensitizer) המחובר לטיטאניום מאפשר את השימוש באור נראה לביצוע התהליך. האנזים הקיים במערכת הרבה יותר פעיל מזרזים אחרים, ומאפשר את ביצוע ההמרה שוב ושוב. היתרון הייחודי שלו – הוא מסוגל להגיע קרוב מאוד לאטום החמצן.

"חיפשנו דרך הדומה לזו הקיימת בטבע, אך אפילו יותר יעילה. היתרון הוא שנוכל לייצר מערכת כימית בעלת תכונות אלו בקנה-מידה מסחרי," מציין החוקר הראשי.

תוצר התהליך – פחמן חד-חמצני – הינו כימיקל רצוי היכול לשמש בתהליכים כימיים אחרים ליצירת חשמל או מימן. לפחמן חד-חמצני יש גם ערך חשוב כדלק וניתן להמירו ע"י זרזים ידועים לפחמימנים או למתאנול המשמשים כדלק נוזלי. למרות שפחמן חד-חמצני משמש כמקור לאנרגיה וכביומאסה עבור חיידקים, הוא רעיל לבע"ח ועל-כן יש צורך למצוא דרכים לטיפול ושימוש בטוחים בו במהלך תגובות כימיות.

הידיעה מאוניברסיטת מישיגן

7 תגובות

  1. מקווה שמישהו יתייחס לכתבה כ"כ ישנה…
    לא בטוח שהבנתי משהו…
    דרושה אנרגיה ע"מ לחזר את הפד"ח ולהפיק ממנו דלק, ז"א שאנו מפיקים אנרגיה ומשתמשים בה ע"מ להפיק אנרגיה. כמובן כמו בכל תהליך יש איבוד אנרגיה בדרך אז למה לעשות את זה מלכתחילה?
    ואם תגידו שכך אנו מקטינים את פליטת הפד"ח לאטמוספירה, אז אפשר פשוט להפסיק עם הפקת אנרגיה מזהמת ולצרוך אנרגיה ישירות מהשמש/רוח וכו'…
    מישהו יכול להאיר את עיני?

  2. מקס:
    צירוף שתי התגובות שמעל זו שלך מסביר את היגיון.
    CO הוא גז רעיל שיש למנוע את פליאתו בסביבת בעלי חיים (כולל האדם).
    עם זאת – אין מניעה לייצר אותו באופן מוגן ומבוקר בסביבה בה הוא ישמש רק כדלק ורעילותו לא תבוא לידי ביטוי.

  3. לעמי,

    כנראה ניתן לייצר פולימרים יציבים יותר, והפחמן החד-חמצני יכול לשמש כיזם טוב יותר. יש
    אפשרות כזאת כאשר מחממים את הפחמן החד-חמצני לנקודת רתיחה גבוהה והוא הופך לרדיקאלי.

  4. מעניין אילו תהליכים אנרגטיים ניתן להשיג מפחמן חד חמצני. אולי ביצירת אלדהידים? מישהו יודע ויכול לספר?

  5. אני לא מבין התקינו ממיר קטאליטי בכלי רכב כדי להפוך פחמן חד חמצני לפחמן דו חמצני ועכשו הולכים להפוך פחמן דו חמצני לפחמן חד חמצני מישהו מבין את ההיגיון

  6. גורו:
    זיכרונך אינו מטעה אותך אבל הכתבה מתייחסת לעניין (במשפט האחרון).

  7. תסלחו לי שאני מנסה את זכרוני פה, אבל האם פחמן חד חמצני, איננו גז רעיל, המונע מהכדוריות האדומות לשאת חמצן? נדמה לי שלמדתי משהו כזה בבית הספר היסודי

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן