ايتنا - تولید گیاه مصنوعی برای تصفیه هوا

بیشتر ما ساعت‌های زیادی را در خانه، محل کار و تحصیلمان می‌گذرانیم و هوایی که تنفس می‌کنیم بر سلامت جسم و روانمان تاثیر می‌‌گذارد. با این حال بیشتر سیستم‌های تصفیه هوا گران و دست‌وپاگیرند و همچنین برای عملکرد بهتر ضروری است که آن‌ها را مکرر تمیز یا فیلترشان را عوض کنیم.

سئوهیون «شان» چوی، استاد دانشگاه بینگهمتون، و مریم رضایی، دانشجوی دکترا، مطالعاتشان درمورد باتری‌های زیستی (biobatteries) متکی به نیروی باکتری‌ها را به ایده‌ای جدید برای تولید گیاهان مصنوعی بدل کردند، که می‌توانند با تغذیه دی‌اکسید کربن، اکسیژن و حتی به میزان کمی انرژی تولید کند. آن‌ها اخیرا نتایج این مطالعات را، که بخشی از آن با حمایت «مرکز تحقیقات دریایی» (Office of Naval Research) انجام شده است، در مجله «سیستم‌های پیشرفته پایدار» (Advanced Sustainable Systems) منتشر کردند.

چوی، عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی کامپیوتر توماس جی واتسون، می‌گوید که ما به اهمیت کیفیت هوای داخل خانه به‌ویژه پس از همه‌گیری کووید-۱۹ پی بردیم. بسیاری از وسایل خانه و فضاهای سربسته مانند مصالح ساختمانی و حتی فرش می‌توانند مواد سمی تولید کنند. ما این هوا را تنفس می‌کنیم و درنتیجه آن سطح دی‌اکسید کربن را افزایش می‌دهیم. همچنین خطر ناشی از پخت و پز و نفوذ هوای بیرون به داخل هم وجود دارد.

چوی و رضایی با استفاده از پنج سلول خورشیدی بیولوژیکی و باکتری‌های فتوسنتزی «برای سرگرمی» یک برگ مصنوعی ساختند، اما بلافاصله متوجه شدند که ابعاد آنچه تولید کرده‌اند به سرگرمی محدود نیست. آن‌ها اولین گیاه مصنوعی را با پنج برگ ساختند و سپس میزان جذب دی‌کسید کربن و قابلیت تولید اکسیژن آن را آزمایش کردند.

در نظر چوی تولید برق در حدود ۱۴۰ میکرووات مزیتی جانبی است، او امیدوار است که با دست‌یابی به حداقل خروجی بیش از یک میلی‌وات این فناوری را بهبود بخشد. همچنین می‌خواهد یک سیستم ذخیره‌‌سازی انرژی مانند باتری‌های لیتیوم‌یون یا ابرخازن‌ها را در هم ادغام کند.

او می‌گوید: «می‌خواهم از این برق برای شارژ تلفن همراه یا دیگر موارد کاربردی استفاده کنم.» به عقیده او ارتقای بیشتر این فناوری از این طریق ممکن خواهد بود که بتوان از گونه‌‌های مختلف باکتری‌ها استفاده و بقای طولانی‌مدتش را تضمین کرد و همچنین میزان رسیدگی لازم برای بقای آن را کاهش داد.