Fotosintesia landareek eta hainbat bakteriok energia lortzeko eta barne osagaiak eraikitzeko erabiltzen duten prozesu bat da. Prozesu honetan, landareak argia eta CO2 harrapatzen du, landarearen osagaiak sortzeko, O2 askatuz. Hau da, eguzki energía (argiak dakarrena) energia kimiko bihurtzen da (molekula berrien loturetan pilatuz). Urteen poderioz, landareek sistema oso sofistikatu bat garatu dute hau modu efizientez egiteko. Argia harrapatzeko, klorofila molekula garatu dute, eta erreakzio kimikoak gauzatzeko entzima sistema konplexu bat.
Fotosintesi artifizialaren helburua prozesu hau nolabait imitatzea litzateke. Estriktoki hitz eginen bagenu, fotosintesi artifizialak ere CO2 erabiliko luke prozesuan. Modu eraginkor batean hau lortuko bagenu, atmosferan dugun CO2 maila jeistea posible izanen litzateke. Hortaz, fotosintesi artifizialean lanean diharduten ikerketa talde askok ikuspegi honetatik egiten dute.
Bertze ikuspegi bat energia kimikoa lortzea litzateke, nahiz eta CO2 zuzenean ez erabili. Helburu hau buruan izanda, nire ikerketa taldean (Kimika Teorikoa), Materialen Fisika Zentruan dagoen Marek Grzelczak-ekin batera, sistema hibrido bat aztertzen ari gara fotosintesi artifiziala burutu ahal izateko. Gure aldetik, sistema hibrido honen ordenadore bidezko simulazio teorikoak egiten ditugu, eta Mareken taldean esperimentuak burutzen dituzte.
Nolakoa da aztertzen ari garen sistema hibridoa? Bi osagai nagusi izanen lituzke gure sistema honek. Alde batetik, argia harrapatuko lukeen urrezko nanopartikula bat, eta bertzalde, nanopartikula errekubrituko lukeen polímero bat. Polimero honek, urreak harrapatutako argiaren energia transportatu lezake, eta polimeroaren gainazalean erreakzio kimikoak gauzatu, energia kimikoa lortuz. Hau horrela, gaur egun ikusi egin dugu horrelako sistema hibrido bat gai izango litzatekeela prozesu hau burutzeko, eta lortutako emaitzak argitaratzera bidali ditugu berriki.
Dena den, sistema hibridoak funtzionatzea ez da nahikoa. Modu eficiente eta eraginkor batean egin behar du. Sistema hibrido hauek uretan disolbagarriak dira, eta erakingorrak izateko milioika disolbatuta egon behar dira. Hori lortzeko, produzitu behar dira, baina ez edozein unetan: eguzki argia heltzen zaigunean, alegia. Eguzki energia gehien aprobetxatzearren, prozesua hobetzea eta automatizatzea da gure helburu ere bai. Horretarako, prozesu osoa kontrolatuko lukeen adimen artifiziala garatzen ari gara. Honek, nanopartikula-polimero sistema hibridoen produkzioa aktibatuko luke, eguzki argia nahikoa heltzen zaionean. Hau jakiteko, sentsore batzuk informazioa bidaliko lukete, eta honen arabera adimen artifizialak prozesua kontrolatu ahalko luke.
