Istraživači su dobivali energiju polu-umjetnom fotosintezom, procesom kojim se voda u biljkama razgrađuje na vodik i kisik. Nova metoda omogućila im je povećanje količine proizvedene energije.
Biolozi su pronašli novi način korištenja solarne energije u dobre svrhe. Promjenom mehanizma fotosinteze u biljkama naučili su podijeliti vodu na vodik i kisik, oslobađajući energiju. Članak o tome objavljen je u časopisu Nature Energy.
Fotosinteza je sama po sebi proces "pretvaranja" sunčeve svjetlosti u energiju koju biljke koriste. Kisik je nusprodukt raspadanja vode koju biljka apsorbira. Možda je fotosinteza najvažnija reakcija za cijeli život na Zemlji, jer proizvodi gotovo sav kisik u atmosferi planeta. Vodik, koji također nastaje tijekom cijepanja vode tijekom fotosinteze, može biti ekološki prihvatljiv i neiscrpni izvor energije.
Tim istraživača predvođen akademicima sa Sveučilišta St. John's College na Sveučilištu Cambridge koristio je sunčevu svjetlost kako bi razgradio vodu na vodik i kisik tijekom procesa umjetne fotosinteze, koji su znanstvenici upotpunili biološkim komponentama i novim tehnologijama. Ovom metodom biljke apsorbiraju više sunčeve svjetlosti nego inače.
"Prirodna fotosinteza nije učinkovita, jer se razvila isključivo za opstanak biljaka, pa pruža minimalno potrebnu energiju - samo 1-2% onoga što potencijalno može dati", komentirala je jedna od autorica djela Katarzyna Sokol.
Umjetna fotosinteza postoji već dugi niz desetljeća, ali nikad nije uspješno korištena za stvaranje obnovljive energije jer se temelji na djelovanju skupih i toksičnih katalizatora. Iz istog razloga, nitko ga nije pokušao koristiti na industrijskoj razini.
Eksperimentalna postava u kojoj je proveden postupak polu-umjetne fotosisteze.
Cambridgeova studija dio je velikog napora za poboljšanje polu-umjetne fotosinteze s ciljem prelaska na potpuno umjetnu fotosintezu pomoću enzima.
Promotivni video:
Tim istraživača predvođen Sokolom ne samo da je mogao povećati količinu proizvedene i skladištene energije, već je i aktivirao proces fotosinteze u algama, koji je bio neaktivan tisućama godina.
„Hidrogenaza je enzim koji se nalazi u algama i može smanjiti broj protona u vodiku. Tijekom evolucije njegova proizvodnja u algama bila je deaktivirana, jer joj nije bilo potrebno za opstanak. Uspjeli smo prevladati ovo ograničenje i postići željenu reakciju - cijepanje vode na vodik i kisik “, objasnio je Sokol.
Istraživačica se nada da će se tehnika koju je razvila njezina skupina primijeniti na inovativne sustave za pretvaranje sunčeve energije. Prvi je model koji uspješno koristi hidrogenazu i foto-sustave za proces polu-umjetne fotosinteze pokrenute u potpunosti sunčevom svjetlošću.
Prije dvije godine, pravi pomak u ovom području bilo je stvaranje uređaja za umjetnu fotosintezu znanstvenika iz istraživačkog centra Julich. Radni prototip uređaja bio je mali samostalni uređaj s radnom površinom od samo 64 četvornih centimetara.
Ksenia Murasheva