कैम्ब्रिज शोधकर्ताओं की 'कृत्रिम पत्ती': कार्बन डाइऑक्साइड से स्वच्छ ईंधन और फार्मास्यूटिकल्स का निर्माण

कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक अभूतपूर्व सौर-संचालित 'कृत्रिम पत्ती' विकसित की है जो पौधों की प्राकृतिक प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया की नकल करती है। यह अभिनव उपकरण सूर्य के प्रकाश, जल और कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करके फॉर्मेट नामक एक स्वच्छ ईंधन का उत्पादन करता है। यह नवाचार विशेष रूप से रासायनिक उद्योग को लक्षित करता है, जो वैश्विक कार्बन उत्सर्जन में लगभग 6% का योगदान देता है, और जीवाश्म ईंधन पर अपनी निर्भरता के कारण एक बड़ी चुनौती का सामना कर रहा है। इस तकनीक से उत्पादन के तरीकों को स्थायी बनाने की दिशा में एक नया मार्ग खुलता है।

इस बायोहाइब्रिड उपकरण की मुख्य विशेषता प्रकाश-अवशोषित करने वाले कार्बनिक अर्धचालकों और जीवाणु एंजाइमों का संयोजन है। यह एकीकरण प्रणाली को स्वायत्त रूप से कार्य करने की अनुमति देता है, जिससे यह विषाक्त या अस्थिर घटकों पर निर्भर नहीं रहता, जो पुराने प्रोटोटाइप की एक प्रमुख सीमा थी। शोध दल ने एक पुरानी चुनौती का समाधान करते हुए सहायक एंजाइम, कार्बोनिक एनहाइड्रेज़, को एक छिद्रपूर्ण टाइटेनिया संरचना में समाहित किया। इसके परिणामस्वरूप, प्रणाली को केवल साधारण बाइकार्बोनेट घोल में काम करने की अनुमति मिली, जिससे पहले आवश्यक टिकाऊ योजकों की आवश्यकता समाप्त हो गई।

प्रयोगशाला परीक्षणों में, इस उपकरण ने कार्बन डाइऑक्साइड को फॉर्मेट में प्रभावी ढंग से परिवर्तित करने की अपनी क्षमता प्रदर्शित की। इसके बाद, प्राप्त फॉर्मेट का उपयोग एक 'डोमिनो' प्रतिक्रिया में किया गया, जिससे उच्च उपज और शुद्धता के साथ एक मूल्यवान फार्मास्युटिकल यौगिक संश्लेषित हुआ। यह पहली बार है जब कार्बनिक अर्धचालकों का उपयोग इस प्रकार के बायोहाइब्रिड उपकरण में प्रकाश-संग्रह घटक के रूप में किया गया है, जो टिकाऊ कृत्रिम पत्तियों के एक नए परिवार का मार्ग प्रशस्त करता है।

अनुसंधान के प्रमुख, प्रोफेसर इरविन रीस्नर ने इस कार्य के महत्व पर बल दिया। उन्होंने स्पष्ट किया कि एक चक्रीय, टिकाऊ अर्थव्यवस्था के निर्माण के लिए रासायनिक उद्योग की समस्याओं का समाधान करना अत्यंत आवश्यक है। यह क्षेत्र हमारे दैनिक जीवन के लिए आवश्यक कई उत्पादों, जिनमें दवाएं, प्लास्टिक और सफाई एजेंट शामिल हैं, का निर्माण करता है, और इसे 'डी-जीवाश्मीकृत' करने के तरीकों को खोजना महत्वपूर्ण है। यह प्रगति रासायनिक उत्पादन में उत्सर्जन को कम करने और टिकाऊ ईंधन उत्पादन की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है।