Artefarita fotosintezo: Malsamoj inter versioj

264 bitokojn forigis ,  antaŭ 4 monatoj
Refaris referencojn 1-4
(pli da korektoj)
(Refaris referencojn 1-4)
 
== Resumo ==
La fotosinteza reakcio estas dividebla en du duonreakcioj de [[Redoksa reakcio|oksidado kaj redukto]], de kiuj ambaŭ estas nepraj por produkti [[Brulaĵo|brulaĵon]]. En planta fotosintezo, akvaj molekuloj estas foto-oksidigataj por liberigi oksigenon kaj protonojn. La dua fazo de planta fotosintezo (ankaŭ nomita la Calvin-Benson-ciklo) estas lumsendependa reakcio kiu transformas karbonan dioksidon en [[Glukozo|glukozon]] (fuelon). Esploristoj de artefarita fotosintezo evoluigas fotokatalizilojn kiuj kapablas katalizi ĉi tiujn reakciojn. Cetere, la protonoj rezultantaj de la akvofendado estas uzeblaj por produkti hidrogenon. Ĉi tiuj [[Katalizo|kataliziloj]] devas kapabli reakcii rapide kaj sorbi grandan procenton de la ricevitaj sunaj [[Fotono|fotonoj]].<ref name="Yarris">{{CitaĵoYarris, elLynn (10 March 2009). "Turning Sunlight into Liquid Fuels: Berkeley Lab Researchers Create a Nano-sized Photocatalyst for Artificial Photosynthesis". Berkeley Lab News Center. Lawrence Berkeley National Laboratory. Alirita la reto|url=http13an de Septembro 2021.[https://newscenter.lbl.gov/press-releases/2009/03/10/turning-sunlight-into-liquid-fuels-berkeley-lab-researchers-create-a-nano-sized-photocatalyst-for-artificial-photosynthesis/|date=2009 "Turning Sunlight into Liquid Fuels: Berkeley Lab Researchers Create a Nano-03-10}}sized Photocatalyst for Artificial Photosynthesis"]</ref>
[[Dosiero:Природна_наспроти_вештачка_фотосинтеза.jpg|maldekstra|eta|Natura (maldekstre) kontraŭ artefarita fotosintezo (dekstre)]]
 
Dum [[fotovoltaiko]] povas provizi energion rekte de sunlumo, la malefikeco de brulaĵa produktado de lumelektro (nerekta procezo) kaj la fakto ke sunlumo ne estas konstanta tra la tago fiksas limon al ties uzo.<ref name="Styring">{{CitaĵoStyring, elStenbjörn gazeto|url=(21 December 2011). "Artificial photosynthesis for solar fuels". Faraday Discussions. 155 (Advance Article): 357–376. Bibcode:2012FaDi..155..357S. doi:10.1039/C1FD00113B. PMID 22470985. Alirita 2021-09-14. [https://zenodopubs.rsc.org/recorden/content/articlelanding/2012/fd/3426629}}c1fd00113b]</ref><ref name="economist1">{{Citaĵo"The elDifference novaĵo|url=Engine: The sunbeam solution". The Economist. 11 February 2011. Alirita 2021-09-14. [https://www.economist.com/blogs/babbage/2011/02/artificial_photosynthesis}}11/the-difference-engine-the-sunbeam-solution]</ref>
Unu metodo uzi naturan fotosintezon estas por la produktado de [[Biobrulaĵo|biobrulaĵo]], kiu estas nerekta procezo kiu suferas de malalta energia konvertiĝa efikeco (pro la propra malalta efikeco de fotosintezo transformi sunlumon al biomaso), la kosto rikolti kaj transporti la brulaĵon kaj konfliktoj pro la kreskanta bezono por kampoj por produkti manĝaĵojn.<ref name=Listorti>Listorti, Andrea; Durrant, James; Barber, Jim (December 2009). "Solar to Fuel". Nature Materials. 8 (12): 929–930. Bibcode:2009NatMa...8..929L. doi:10.1038/nmat2578. PMID 19935695.[https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2009NatMa...8..929L/abstract]</ref>
La celo de artefarita fotosintezo estas produkti brulaĵon el sunlumo kiu povas konserviĝi konvene kaj uziĝi kiam sunlumo ne estas havebla, uzante rektajn procezojn, tio estas, por produkti sunan brulaĵaon. Kun la evoluado de kataliziloj kapablaj reprodukti la gravajn partojn de fotosintezo, akvo kaj sunlumo fine estus la solaj bezonataj fontoj por produkti puran energion. La sola kromprodukto estus oksigeno kaj produktado de suna brulaĵo havas la eblecon esti pli malmultekosta ol benzino.<ref name="Gathman">{{Citaĵo el la reto|url=http://www.rps.psu.edu/0009/energy.html}}</ref>
 
La sveda Konsorcio por Artefarita Fotosintezo, la unua tia organizo, establiĝis en 1994 kiel kunlaboro inter grupoj el tri universitatoj, Lund, Uppsala kaj [[Universitato de Stokholmo|Stokholmo]]. La konsorcio estis konstruita kun [[Interfakeco|plurfaka]] aliro por celi lerni de natura fotosintezo kaj apliki ĉi tiun scion en biomimetikaj sistemoj.<ref name="Hammarstrom">{{Citaĵo el gazeto|doi=10.1098/rstb.2007.2225}}</ref>
 
Esploro pri artefarita fotosintezo pliiĝas en la 21a jarcento.<ref name="Styring">{{Citaĵo el gazeto|url=https://zenodo.org/record/3426629}}<cite class="citation journal cs1" data-ve-ignore="true" id="CITEREFStyring2011">Styring, Stenbjörn (21 December 2011). [https://zenodo.org/record/3426629 "Artificial photosynthesis for solar fuels"]. ''Faraday Discussions''. '''155''' (Advance Article): 357–376. [[Bibliografia kodo|Bibcode]]:[https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2012FaDi..155..357S 2012FaDi..155..357S]. [[Cifereca objekta identigilo|doi]]:[[doi:10.1039/C1FD00113B|10.1039/C1FD00113B]]. [[PubMed|PMID]]&nbsp;[//pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22470985 22470985].</cite></ref> Dum 2000, esploristoj en la aŭstralia [[Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation]] (Komuneja Organizo por Scienca kaj Industria Esploro, CSIRO) diskonigis sian intencon emfazi kolektadon de karbona dioksido kaj ties konvertiĝo al hidrokarbonoj.<ref>{{Citaĵo el la reto|url=https://www.sciencedaily.com/releases/2000/11/001127224712.htm|date=28 November 2000}}</ref><ref>{{Citaĵo el la reto|url=http://www.csiro.au/promos/ozadvances/Series14Artifical.htm|date=20 September 2005}}</ref> En 2003, la Nacia Laboratorio Brookhaven anoncis la eltrovon de grava intermeza parto de la redukto de CO<sub>2</sub> al CO (la plej simpla redukta reakcio de karbona dioksido), kiu povus rezulti en pli bonaj kataliziloj.<ref>{{Citaĵo el la reto|url=http://www.bnl.gov/bnlweb/pubaf/pr/2003/bnlpr090903.htm|date=9 September 2003}}</ref><ref>{{Citaĵo el la reto|url=https://www.sciencedaily.com/releases/2003/09/030910073052.htm|date=10 September 2003}}</ref>
 
Unu el la malavantaĝoj de artefaritaj sistemoj por akvo-fendantaj kataliziloj estas ilia ĝenerala dependeco sur malabundaj, altkostaj elementoj, kiel rutenio aŭ renio.<ref name="Styring">{{Citaĵo el gazeto|url=https://zenodo.org/record/3426629}}<cite class="citation journal cs1" data-ve-ignore="true" id="CITEREFStyring2011">Styring, Stenbjörn (21 December 2011). [https://zenodo.org/record/3426629 "Artificial photosynthesis for solar fuels"]. ''Faraday Discussions''. '''155''' (Advance Article): 357–376. [[Bibliografia kodo|Bibcode]]:[https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2012FaDi..155..357S 2012FaDi..155..357S]. [[Cifereca objekta identigilo|doi]]:[[doi:10.1039/C1FD00113B|10.1039/C1FD00113B]]. [[PubMed|PMID]]&nbsp;[//pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22470985 22470985].</cite></ref> Dum 2008, per la financado de la Oficejo de la [[Usona Aerarmea Esplorada Laboratorio|Usona Aerarmeo]] por Scienca Esploro, MIT-kemiisto kaj direktoro de la Suna Revolucia Projekto Daniel G. Nocera kaj postdoktoriĝa fratulo Matthew Kanan provis eviti ĉi tiun problemon, uzante katalizilon kiu enhavas la malpli multekostajn kaj pli abundajn elementojn, kobalton kaj fosforon.<ref name="Lachance">{{Citaĵo el la reto|url=http://www.wpafb.af.mil/news/story.asp?id=123118409}}</ref><ref name="Trafton">{{Citaĵo el la reto|url=http://web.mit.edu/newsoffice/2008/oxygen-0731.html}}</ref> La katalizilo fendis akvon en oksigenon kaj protonojn uzante sunlumon, kaj eble povos esti kuplita kun hidrogen-produktanta katalizilo kiel plateno. Plue, kvankam la katalizilo rompiĝis dum katalizado, ĝi povis riparo sin. Multaj esploristoj konsideras ĉi tiun eksperimentan katalizilan aranĝon grava plibonigo.<ref>{{Citaĵo el la reto|url=http://www.technologyreview.com/Energy/21155/?a=f}}</ref><ref name="Kleiner">{{Citaĵo el la reto|url=https://www.newscientist.com/article/dn14441}}</ref>
 
Dum CO estas la ĉefa redukta produkto de CO<sub>2</sub>, pli kompleksaj karbonaj kombinaĵoj estas kutime dezirataj. Dum 2008, Andrew B. Bocarsly raportis la rektan konvertiĝon de karbona dioksido kaj akvo al metanolo uzante sunan energion en tre efika fotokemia ĉelo.<ref name="Barton">{{Citaĵo el gazeto|doi=10.1021/ja0776327}}</ref>