Мөрөөдлийн эрчим хүч

Фотосинтез буюу Гэрэл нийлэгжүүлэлт гэж 10 жилдээ сонсож байсан л байлгүй.
Бараг бүх ургамал нэртэнгүүд үүнийг чаддаг энэ системийг хүн төрөлхитөн саяханыг болтол мэддэг ч гүй байж.


Анх Jan Ingenhousz гэгч эрдэмтэн 1779 онд, усан дотор байгаа өвсөн дээр гэрэл тусгах үед л пол пол хийтэл хий ялгарч байгааг анзаарx, уг хий нь хүчилтөрөгч болохыг тогтоож.
Үүнээс даруй 110 жилийн дараа фотосинтез гэх үг анх үүссэн гэдэг.

• Муруй сандал

20–р зуун гэхэд фотосинтезийн нарийн процессын талаарх нээлтүүд хойно хойноосоо гарч, нээсэн болгон нь ээлж дараалан Нобел авч байлаа. Ингэж явсаар 2011 оны 5 сард Английн алдарт Science Nature сэтгүүлд нэгэн бүтээл нийтлэгдсэн нь эрдэмтэдийн нүдийг соронздож, урьд цагт амьдралын нууц буюу ДНХ–ийн хос спиралыг нээсний дайтайгаар химийн шинжлэх ухааны ертөнцийг доргиов. Уг нээлт 2011 оны шинжлэх ухааны 10 том нээлтийн нэгээр хүртэл шалгарсан.

Тэрхүү бүтээл нь болбоос нэгэн муруй сандалны тухай аж. Ингэж нэрлэх болсон нь шинээр илэрсэн бодисын талстлагийн бүтэц нь тэгж харагдсан учраас юм.

Дээрхи муруй сандал нь "Mn(4)Ca(1)O(5)W(4)" гэсэн, хаана ч байвал байхаар ердийн нэг нийлмэл. Гэхдээ түүний найрлаганаас илүү хэлбэр нь чухал юм.
Нээлтийн эзэн болох Японы эрдэмтэн Чин тайлбарлаж байна
– Иймэрхүү тогтворгүй хэлбэр бүхий бүтэцтэйн хувьд, энэ нь маш уян хатан чанартай тул, катализатор (хурдасгуур) –ын үүргийг чадварлаг гүйцэтгэдэг.

Катализатор гэдэг нь аливаа урвалыг үүсэмтгий  болгодог бодисыг хэлдэг. Зүйрлүүлж хэлбэл, нэг урвалын хувьд ямар нэгэн хана садаа болж байлаа гэхэд, катализатор нь тэр ханыг намхан болгох үйлчилгээ үзүүлдэг гэсэн үг.

Муруй сандалын өдөөдөг урвал нь "усыг задалж хүчилтөрөгчийг үүсгэх" гэсэн гэрэл нийлэгжүүлэлтийн цөм нь болсон хэсгийн урвал юм.

Зүгээр сандалыг бодоод үз дээ. Суухад тухтай сандал байвал нэг суусан хүн мөд босохгүй юм болно. Харин, юу юугүй хугараад унах нь уу гэтэл яажийдаг сандал бол тийм ч удаан тухлаад байхгүй л болов уу.
Яг үүн шиг Муруй сандал нь, дээр нь суусан усны молекулыг удаан тогтоолгүйгээр, "алив дараагийнх, алив дараагийнх..." гэсээр, тасралтгүй урсах урвалын хэлхээг үүсгэдэг байна.

• Энергийн шинэ эрин

Жирийн бид энэ нээлтийн жинхэнэ ач холбогдолыг төдийлөн ухаж ойлгохгүй байж мэднэ. 20–р зууны хамгийн том нээлт гэгддэг "ДНХ–ийн хос спирал бүтэц"–ээс хойш Генетикийн салбар гэрлийн хурдаар хөгжсөн шиг, Муруй сандалыг нээсэн явдал нь хүн төрөлхитөний хэрэглээний энергийн шинэ эринийг эхлүүлэх түлхүүр ч байхыг үгүйсгэхгүй гэхэд болно. Үнэхээр ч, ургамалын фотосинтезийн схемчилсэн хар зургийг бүрэн гаргаж авсанаас хойш, түүнийг ашиглаад энерги үүсгэх зам нэгэнт нээгдсэн гэсэн үг.

– Фотосинтезийн аргаар бид энерги гаргаж авдаг болж чадлаа гээд тэр нь ямар давуу талтай юм бол?
гэж гайхаж байна уу?

Ганц үгээр хэлэхэд, энэ аргад бараг сул тал байхгүй гэхэд болно. Энэхүү туйлын өндөр бүтээмж бүхий энергийн үүсгүүр нь ус, гэрэл, нүүрсхүчлийн хий 3 байх төдийд л хангалттай. Дахин хэлэхэд, өөр ямар ч органик бодис буюу түлш шаардахгүй. Хүн гэдэг амьтан идэхгүй бол үхчихдэг байхад, цэвэр фотосинтезийн аргаар амьдардаг бичил амьтад нь огт тэжээл шаардахгүйгээр амьдардаг.

Энэ бол шууд утгаараа Мөрөөдлийн эрчим хүч юм. Ийм юмтай болоод авчихвал, хаа байсан хойд туйлд очиж нефтний өрөмдлөг хийж ядрах хэрэггүй болно. Стресстэн байж атом задалж, задалсан хойноо тэрнээсээ зугатах хэрэггүй болно.
Тэр ч бүү хэл, өнөө үед асуудал болоод байгаа хүлэмжийн хий буюу СО2 маань, бидний цоо шинэ эрчим хүчний эх үүсгүүр болно гэсэн үг. Нобелийн шагналт эрдэмтэн Нэгиши
– Ойрын ирээдүйд хүлэмжийн хий нь бидний дайсан биш болох төдийгүй, эрэлт хэрэгцээ нь улам нэмэгдэх болно
гэдэгт итгэлтэй байна.

• 300 сая жилийн хоцрогдол

Фотосинтезийн мастер болох ургамал нь үүнийгээ 100%–ийн АҮК (ашигт үйлийн коэффцэнт)–тэйгээр хйидэг. АҮК гэдэг нь, хүлээж авсан гэрлийн бөөмний хэдэн хувь нь урвалд ашиглагдсан болохыг илтгэх тоо. Тэгэхээр ургамалын фотосинтез нь гэрлийг ямар ч хаягдалгүйгээр бүрэн боловсруулдаг байх нь.

Харин хүний хийгээд байгаа хамгийн мундаг хйимэл гэрэл нийлэгжүүлэгчийн АҮК нь ердөө 1 – 2% буюу, гэрлээс 100 дахин болхи ажилдаг гэсэн үг.
Ургамал ойролцоогоор 3 тэрбум жилийн өмнө анх гэрлийг нийлэгжүүлж эхэлсэн бөгөөд, 300 сая жилийн дотор АҮК–оо 100% болгож чадсан гэж үздэг. Эндээс хүнийг ургамалаас 300 сая жилээр хоцорч байна гэж ярих нь бий.

• Мөрөөдөлдөө алхам алхамаар

Гэсэн ч хүн төрөлхитөн 300 сая жилийн хоцрогдолоо нөхөхөөр нэгэнт дэлхий даяар мэрийж эхлээд байна. Америк 5 жилийн 600 сая долларын судалгааны төсөв гаргаад ажиллаж байхад, Өмнөд Солонгос хүртэл 25 сая долларын 10 жилийн хугацаатай төсөл хэрэгжүүлэхээр болоод байна. Өөр цаана нь Хятад, Европ гээд, нөлөө бүхний орны дотроос үүнд хоцорсон нь үгүй шахуу.

Гэхдээ л муруй сандалыг анх нээсэн Японы технологи нь энэ салбарт одоохондоо хол тасархай манлайлж явна гэхэд болно. Жишээ нь гэрлийг ашигладаг Фотокатализацын салбарт Японыг гүйцэх өөр хэн ч байхгүй.

Гэхдээ өнөөг хүртлэх фотокатализац нь ургамалын хажууд ичмээр технологи бөгөөд, элдэв бодис болон цахилгаан энерги хүртэл ашиглаад, нарны гэрлийн дөнгөж 5% болох хэт ягаан туяаг л хувиргадаг.

Тэгтэл дөнгөж түрүү жил, Японы Тоёота корпораци дэлхийд анх удаагаа хиймэл гэрэл нийлэгжүүлэлтийг бүтээж чадсан байна. Яг л ургамал шиг, ус СО2 хоёрыг ашиглаад нарны гэрлийг задалж чаджээ (Энэ технологийг өргөтгөөд Метанол мэтийн шингэн түлш гаргаж авах ч боломжтой юм гэсэн).

Даанч одоогийн байдлаар, түүний АҮК нь гомдмоор жоохон буюу ердөө 1 - 2%. Гэсэн ч энэ ганц алхамын үнэ цэнийг дутуу үнэлж болохгүй. Хичнээн ямхын төдий ахилт ч бай, өнөөг хүртэл огт хөдлөөгүй зүйлийг анх удаагаа урагш хөдөлгөнө гэдэг бол үнэлж барашгүй том гавъяа юм.

• Сандал муруйхаас өмнө

Фотосинтез бол хүн төрөлхитөний 200 жилийн зүүд мөрөөдөл төдийгүй, юу юугүй ёроол нь цухуйх өнөөгийн энергийн эх үүсвэрийг орлох цоо шинэ итгэл найдвар юм.

Зарим хүний ярих нь
– Нарны гэрлийг цахилгаан энерги рүү хувиргах бүтээмж нь 5%–иас бага бол түүнийг үйлдвэрлэлд нэвтрүүлэх боломжгүй
гэх. Одоохондоо энэ бол уулын оргил дох тоо нь үнэн. Гэхдээ хүн төрөлхитөн нэгэнт тийшээ авираад эхэлжээ.

Муруй сандал бол ердийн нэг гэрлийн урвалын катализатороор зогсохгүй, хүн төрөлхитөний хөгжлийг хурдасгагч катализатор болох болно...

...Гээд энэ бол муруй л сандал. Түүн дээр удаан тухлах боломжгүй. Орчин үеийн өндөр иргэншил ч бас бага багаар муруйж эхэлж байна. Шинэ эринээс шинэ эринийг эхлүүлдэг тэрхүү хөдөлгөгч хүч нь, магадгүй яг иймэрхүү тогтворгүй муруйлт байдаг юм болов уу?

Муруй сандалаас муруй сандал руу үсрэн хувьсах хүний түүх ээлжит өртөөндөө ойртон айсуй.