Watafiti wamefanya uvumbuzi mkubwa ambao unaweza kubadilisha mwelekeo wa utafiti wa usanisi bandia (artificial photosynthesis). Wamefanikiwa kutengeneza molekuli maalum yenye uwezo wa kuhifadhi chaji mbili chanya na chaji mbili hasi za umeme, zote kwa wakati mmoja, pindi inapopokea mwanga.
Utafiti huu, ulioongozwa na Profesa Oliver S. Wenger kutoka Chuo Kikuu cha Basel nchini Uswisi, umewekwa hadharani katika jarida maarufu la kisayansi, Nature Chemistry.
Usanisi bandia unalenga kuiga mchakato wa asili wa mimea, ambapo mwanga wa jua hutumiwa kubadilisha kaboni dioksidi na maji kuwa nishati. Mchakato huu wa kibinadamu unatazamwa kama njia ya kutengeneza vyanzo vya nishati safi kama hidrojeni na methanoli.
Changamoto kubwa iliyopo katika usanisi bandia ni uhifadhi, utenganishaji, na usafirishaji wa chaji za umeme zinazohitajika kwa mmenyuko wa kemikali. Mara nyingi, chaji hizi husafiri polepole au hutoweka haraka sana. Hii hufanya iwe vigumu kupata chaji za kutosha kwa ajili ya kuzalisha mafuta muhimu.
Timu ya Profesa Wenger ilishinda changamoto hii kwa kutumia njia mpya. Walibuni molekuli inayoweza kufanya kazi hata kwenye mwanga hafifu, sawa na mwanga wa jua. Molekuli hii inahitaji msisimko wa mwanga mara mbili tu ili kuhifadhi chaji nne kwa wakati mmoja (chaji mbili chanya na chaji mbili hasi). Hili linaonekana kama hatua muhimu katika kukamilisha mfumo wa usanisi bandia.
Mchakato wenyewe unafanya kazi kwa hatua mbili:
Hatua ya Kwanza: Miale ya kwanza ya mwanga inapogusa molekuli, chaji moja chanya na chaji moja hasi huzalishwa na kuhifadhiwa kwenye ncha mbili tofauti za molekuli.
Hatua ya Pili: Miale ya pili ya mwanga inaporudia mchakato, chaji nyingine mbili huzalishwa, na hivyo kufikia jumla ya chaji nne zilizohifadhiwa.
Umuhimu wa utafiti huu ni kwamba molekuli hii inaweza kufanya kazi kwa mwanga hafifu, tofauti na teknolojia za awali. Chaji zilizohifadhiwa hudumu kwa muda mrefu wa kutosha kutumika katika michakato ya uzalishaji wa mafuta, kama vile kuvunja molekuli za maji ili kuzalisha hidrojeni.
Profesa Wenger anaiita molekuli hii "betri ya molekuli," yenye uwezo wa kuhifadhi nishati ya jua kwa muda. Watafiti wanatumaini kuwa chaji hizi zilizohifadhiwa zitatumika kuzalisha mafuta rafiki kwa mazingira kama vile hidrojeni na methanoli, yanayoweza kutumika kama nishati mbadala.
Licha ya mafanikio haya, Profesa Wenger anakiri kuwa bado hawajakamilisha mfumo mzima wa usanisi bandia, lakini wamepata "sehemu muhimu ya fumbo." Anasema utafiti huu unafungua milango kwa mustakabali endelevu wa nishati safi.