Τις διαδικασίες που συναντώνται στο φυσικό περιβάλλον μιμούνται οι επιστήμονες προκειμένου να αναπτύξουν συστήματα εκμετάλλευσης της ενέργειας του ήλιου.
Τις διαδικασίες που συναντώνται στο φυσικό περιβάλλον μιμούνται οι επιστήμονες προκειμένου να αναπτύξουν συστήματα εκμετάλλευσης της ενέργειας του ήλιου.
Πρόσφατα, η ιαπωνική εταιρεία Panasonic ανέπτυξε ένα σύστημα τεχνητής φωτοσύνθεσης για την παραγωγή ενός βιομηχανικού χημικού που χρησιμοποιείται στην αγροτική και την κλωστοϋφαντουργική βιομηχανία.
Το σύστημα βασίζεται σε έναν ημιαγωγό νιτριδίων και έναν μεταλλικό καταλύτη. Οι δύο αυτοί παράγοντες δουλεύουν από κοινού για την παραγωγή ενέργειας και τη συλλογή διοξειδίου του άνθρακα, ο οποίος μετατρέπεται σε φορμικό οξύ.
Το φορμικό οξύ χρησιμοποιείται στην κτηνοτροφία και την πτηνοτροφία ως συντηρητικό και αντιβακτηριδιακό.
Χρησιμοποιείται επίσης ως καθαριστικό στην βυρσοδεψία και την επεξεργασία υφασμάτων.
Στο τεχνητό σύστημα φωτοσύνθεσης της Panasonic η ηλιακή ακτινοβολία διοχετεύεται στο νερό και “ερεθίζει” τον ημιαγωγό νιτριδίων πυροδοτώντας τη διάσπαση των μορίων του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο.
Στη συνέχεια, ο μεταλλικός καταλύτης πυροδοτεί μια νέα αντίδραση γνωστή και ως “μείωση διοξειδίου του άνθρακα”, το οποίο επίσης διασπάται στα συστατικά του στοιχεία, άνθρακα και οξυγόνο. Τα στοιχεία άνθρακας, οξυγόνο και υδρογόνο που συλλέγονται από τις δύο αντιδράσεις συνδυάζονται για τη δημιουργία φορμικού οξέος.
Η Panasonic φιλοδοξεί να ενσωματώσει την τεχνολογία τεχνητής φωτοσύνθεσης σε ένα σύστημα που θα “συλλαμβάνει” και θα μετατρέπει το διοξείδιο του άνθρακα που παράγεται από αποτεφρωτήρες, ηλεκτροπαραγωγικές μονάδες και άλλες βιομηχανίες σε χρήσιμο πόρο. Ένα επιπλέον πλεονέκτημα είναι η μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα.
Προς το παρόν, το σύστημα μετατρέπει το διοξείδιο του άνθρακα σε φορμικό οξύ με απόδοση 0,2%. Παρότι το ποσοστό δεν είναι αρκετά υψηλό για να δικαιολογεί την εμπορική εκμετάλλευση της τεχνολογίας, είναι υψηλότερο από οποιαδήποτε γνωστή παρόμοια τεχνολογία.
Η Panasonic υποστηρίζει ακόμα ότι το σύστημα θα λειτουργήσει με οικονομίες κλίμακας καθώς η χημική αντίδραση εξελίσσεται αναλογικά με την ποσότητα ηλιακού φωτός. Η συγκέντρωση ή η αύξηση της ηλιακής ακτινοβολίας θα αυξάνουν την παραγωγή φορμικού οξέος.
Η τελευταία τεχνολογική αναζήτηση της Panasonic είναι ουσιαστικά μια απόπειρα μίμησης του μηχανισμού της φωτοσύνθεσης που αναπτύσσεται στα φυτά, αλλά και σε ορισμένα ζώα όπως η μελίγκρα.