فقد ابتكر فريق من جامعة بينغهامتون في نيويورك ورقة اصطناعية "للتسلية" في البداية، باستخدام خمس خلايا شمسية بيولوجية وبكتيريا التمثيل الضوئي الخاصة بها، قبل أن يدركوا أن الجهاز يمكن استخدامه في التطبيقات العملية.
وكان النبات التجريبي الذي كان بخمس أوراق اصطناعية، قادرا على توليد الكهرباء والأكسجين، مع إزالة ثاني أكسيد الكربون بمعدل أكثر كفاءة بكثير من النباتات الطبيعية.
كما لاحظ العلماء في دراسة تفصيلية للنبات الاصطناعي بعنوان "النباتات الاصطناعية الزرقاء لالتقاط الكربون الداخلي واستخدامه": "أصبحت طرق التخفيف التقليدية من ثاني أكسيد الكربون، مثل التهوية والترشيح، أقل فعالية مع زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون في الهواء الطلق بسبب الانحباس الحراري العالمي"، تستخدم هذه النباتات الاصطناعية الضوء الداخلي لدفع عملية التمثيل الضوئي، وتحقيق انخفاض بنسبة 90% في مستويات ثاني أكسيد الكربون في الأماكن المغلقة، من 5000 إلى 500 جزء في المليون، وهو ما يتجاوز بكثير الانخفاض بنسبة 10% الذي شهدته النباتات الطبيعية".
ويتطلب النبات الاصطناعي متطلبات مماثلة للنباتات الطبيعية، حيث يحتاج إلى الماء والمغذيات للعمل.
ويمكن أن تتضمن الإصدارات المستقبلية طرقا لتقليل الصيانة، مثل استخدام أنواع متعددة من البكتيريا. ويأمل العلماء أيضا في توسيع نطاق التكنولوجيا لتوفير فائدة أكبر.
وكتب العلماء في الورقة البحثية: "عندما يتم توصيل هذه الأوراق على التوالي داخل هيكل النبات الاصطناعي، ينتج النظام جهدا كهربائيا خارجيا يبلغ 2.7 فولت وقوة قصوى تبلغ 140 ميكروواط، وهو ما يكفي لتشغيل الإلكترونيات المحمولة"، مضيفين أن أداء الجهاز "يُظهر إمكاناته كنظام مزدوج الوظيفة لتحسين جودة الهواء وتوفير الطاقة المستدامة".
وأضاف الأستاذ سيوخيون تشوي من قسم الهندسة الكهربائية والحاسوبية بجامعة بينجهامبتون: "أريد أن أكون قادرا على استخدام هذه الكهرباء لشحن الهاتف المحمول أو استخدامات عملية أخرى... مع بعض الضبط الدقيق، يمكن أن تكون هذه النباتات الاصطناعية جزءا من كل منزل. من السهل رؤية فوائد هذه الفكرة".
نُشرت الدراسة مؤخرا في المجلة العلمية Advanced Sustainable Systems.
المصدر: إندبندنت