زیست‌شناسان دانشگاه هاروارد برگ‌های مصنوعی را طراحی کرده‌اند که نه تنها از انرژی خورشیدی برای تولید اکسیژن و هیدروژن استفاده می‌کند، بلکه با این هیدروژن، باکتری‌هایی را تغذیه می‌کند که می‌توانند ایزوپروپانول تولید کنند.
به گزارش واحد خبر مرکز مطالعات و پژوهش های فلکی نجومی به نقل از ایسنا، ایزوپروپانول یک مولکول الکل است که می‌تواند مشابه اتانول یا بنزین به عنوان سوخت مورد استفاده قرار گرفته و با استفاده از نمک، از آب جدا شود.
این فناوری توسط محققان دانشکده علوم و هنر، دانشکده پزشکی و موسسه مهندسی با الهام از زیست‌شناسی دانشگاه هاروارد ساخته شده است.
فناوری مذکور بر اساس کار «دانیل نوکرا» استاد انرژی دانشگاه هاروارد و برگ مصنوعی وی در سال 2011 طراحی شده که از نوار سیلیکون با پوشش کاتالیزورهایی در هر سوی آن ساخته شده بود.
این نور در زمان قرار گرفتن در آب و در معرض نور خورشید، مولکول‌های آب را تجزیه و اکسیژن و هیدروژن آزاد می‌کرد.
برگ جدید به همان شیوه پرفسور نوکرا به تولید اکسیژن و هیدروژن می‌پردازد، اما هیدروژن تولید شده سپس از میان محفظه‌ای مملو از باکتریRalstonia eutropha عبور می‌کند. آنزیمی در این باکتری، هیدروژن را به پروتون و الکترون تجزیه کرده که سپس در همان محفظه با دی‌اکسیدکربن ترکیب می‌شوند.
محققان سپس این باکتری را با پروتون‌ها، الکترون‌ها و دی‌اکسیدکربن استخراج کرده و آن را برای تولید ایزوپروپانول مهندسی می‌کنند.
این شیوه مهندسی متابولیستی توسط «آنتونی سیسکی» استاد میکروب‌شناسی و علوم بهداشت و فناوری موسسه فناوری ماساچوست (ام‌آی‌تی) کشف شده بود.
از اصول این روش همچنین می‌توان برای تولید داروهایی از جمله مقادیر کم ویتامین‌ها استفاده کرد؛ همچنین به لحاظ نظری، هرگونه سوخت مایع مبتنی بر کربنی می‌تواند از این فرآیند تولید شود.
به گفته محققان، چالش اولیه این روش، افزایش توانایی برگ مصنوعی برای تبدیل انرژی خورشیدی به زیست‌توده از طریق بهینه‌سازی کاتالیزورها و باکتری است.
هدف این دانشمندان، دستیابی به بازدهی پنج درصدی در مقایسه با بازدهی یک درصدی فتوسنتز طبیعی برای تبدیل نور خورشید به زیست‌توده است.
نتایج این تحقیق در مجله PNAS منتشر شده است.