شمس مصنوعی و فتوسنتز مصنوعی: تولید سوخت خورشیدی مستقیم از نور و آب.

چکیده فارسیعنوان: شمس مصنوعی و فتوسنتز مصنوعی: تولید مستقیم سوخت خورشیدی از نور و آبچکیده: تقاضای روزافزون انرژی در سطح جهانی و پیامدهای مخرب زیست محیطی سوخت های فسیلی، توسعه فوری راهکارهای انرژی پایدار و خنثی از نظر کربن را ضروری ساخته است. در میان این راهکارها، فتوسنتز مصنوعی که اغلب تحت پارادایم «شمس مصنوعی» شناخته می شود، به عنوان فناوری ای امیدبخش مطرح است که قادر است انرژی خورشیدی را مستقیما به سوخت های شیمیایی، به ویژه هیدروژن و هیدروکربن ها، از آب و دی اکسید کربن تبدیل کند. این پژوهش به بررسی کارایی، مکانیسم ها و دستاوردهای اخیر در سیستم های فتوسنتز مصنوعی (APS) می پردازد که فرآیند فتوسنتز طبیعی را تقلید کرده اما تلاش می کنند محدودیت های ذاتی آن نظیر کوانتوم بازده پایین و هزینه های بالا را مرتفع سازند. این مطالعه از رویکرد ترکیبی (کیفی و کمی) استفاده کرده است که شامل مرور جامع ادبیات پژوهشی و یک پیمایش کمی از متخصصان حوزه فوتوشیمی و مهندسی انرژی های تجدیدپذیر می باشد. داده ها از طریق یک پرسشنامه ساختاریافته که در اختیار ۱۲۰ متخصص در ایران و سایر نقاط جهان قرار گرفت، جمع آوری شدند. نتایج آزمون کولموگروف-اسمیرنوت توزیع نرمال داده ها را تایید کرد (۰.۰۵ > p) و آزمون های تی تک نمونه ای نشان دهنده ادراک مثبت معنادار متخصصان نسبت به قابلیت فنی و پتانسیل اقتصادی فناوری های فتوسنتز مصنوعی در دهه آینده بود. یافته ها حاکی از آن است که علی رغم چالش های مرتبط با پایداری کاتالیست ها و مقیاس پذیری سیستم، فتوسنتز مصنوعی مسیر قابل دستیابی برای کاهش کربن در بخش انرژی محسوب می شود. این مقاله با توصیه های راهبردی برای سیاست گذاری و سرمایه گذاری بیشتر در تحقیق و توسعه مواد نیمه هادی و سیستم های هیبریدی زیستی به پایان می رسد.واژگان کلیدی: فتوسنتز مصنوعی، سوخت های خورشیدی، فوتوکاتالیز، تولید هیدروژن، کاهش CO۲، انرژی های تجدیدپذیر، مواد نیمه هادی.