Przeprowadzenie sztucznej fotosyntezy, podczas której rośliny przekształciłyby światło słoneczne w paliwo, jest jednym z celów naukowców związanych z alternatywnymi źródłami zasilania. Tym razem rezultatami swoich badań podzielił się zespół naukowców pod przewodnictwem Katarzyny Sokół.
Badacze z Uniwersytetu w Cambridge twierdzą, że udało im się uaktywnić mechanizm, który w toku ewolucji przestał być używany przez rośliny. Dzięki niemu fotosynteza byłaby znacznie bardziej efektywna. W przyrodzie zjawisko pozwala roślinom na przetwarzanie dwutlenku węgla, przy udziale wody oraz światła słonecznego w węglowodany, białka i tłuszcze. Efektem ubocznym jest również produkcja tlenu. Sztuczne systemy do fotosyntezy wykorzystują mechaniczne liście oraz komórki fotoelektrochemiczne do dzielenia wody na tlen i wodór. Ten drugi pierwiastek może być użyty np. w produkcji paliwa wodorowego.
Problem w tym, że materiały używane do przeprowadzenia sztucznej fotosyntezy są drogie i szkodliwe dla środowiska. Badacze związani z Katarzyną Sokół postanowili zmienić podejście do tego procesu i lekko go zmodyfikować. Połączyli komponenty wytwarzane przez ludzi z tymi naturalnymi, doprowadzając do tzw. półsyntetycznej fotosyntezy.
Fotosynteza występująca w naturze jest mało efektywna energetycznie, ponieważ rośliny nie potrzebują zbyt dużych ilości energii. Wytwarzają zaledwie 1-2% tego, co dałoby się wyprodukować przy wykorzystaniu pełnego potencjału tego procesu.
W swoim projekcie naukowcy połączyli fotobudki pochłaniające czerwone oraz niebieskie światło z hydrogenazą. Dzięki takiej kombinacji udało im się zatrzymać wydzielanie szkodliwych substancji. Hydrogenaza to enzym występujący wśród alg. Podczas milionów lat ewolucji został on uśpiony, jednak badaczom udało się go ponownie aktywować.
Efekty eksperymentu mogą okazać się przydatne w opracowywaniu jeszcze skuteczniejszych systemów przeznaczonych do sztucznej fotosyntezy. Może ona zrewolucjonizować wytwarzanie czystych paliw i zredukować zanieczyszczenie środowiska gazami cieplarnianymi.
[Źródło: newatlas.com; grafika: Katarzyna Sokół]
