Vědci získávali energii prostřednictvím semi-umělé fotosyntézy, což je proces, při kterém se voda v rostlinách rozkládá na vodík a kyslík. Nová metoda jim umožnila zvýšit množství energie, kterou vyrobili.
Biologové našli nový způsob využití sluneční energie pro dobré účely. Změnou mechanismu fotosyntézy v rostlinách se naučili štěpit vodu na vodík a kyslík a uvolňovat energii. Článek o tom vyšel v časopisu Nature Energy.
Fotosyntéza je sama o sobě procesem „přeměny“slunečního záření na energii, kterou rostliny používají. Kyslík je vedlejší produkt rozkladu vody absorbované rostlinou. Možná je fotosyntéza nejdůležitější reakcí na celý život na Zemi, protože produkuje téměř veškerý kyslík v atmosféře planety. Vodík, který se také vytváří při štěpení vody během fotosyntézy, má potenciál být šetrným k životnímu prostředí a nevyčerpatelným zdrojem energie.
Tým vědců vedený akademiky z St. John's College na Cambridge University používal sluneční světlo k rozkladu vody na vodík a kyslík během procesu umělé fotosyntézy, který vědci opravili biologickými složkami a novými technologiemi. Tímto způsobem rostliny absorbují více slunečního světla než obvykle.
„Přirozená fotosyntéza je neúčinná, protože byla vyvinuta výhradně pro přežití rostlin, takže poskytuje minimální potřebnou energii - pouze 1–2% toho, co může potenciálně rozdat,“komentoval jeden z autorů díla Katarzyna Sokol.
Umělá fotosyntéza existuje už mnoho desetiletí, ale nikdy nebyla úspěšně použita k výrobě obnovitelné energie, protože je založena na působení drahých a toxických katalyzátorů. Ze stejného důvodu se jej nikdo nepokoušel použít na průmyslové úrovni.
Experimentální uspořádání, ve kterém byl proveden proces polopřirozené fotoytézy.
Cambridgeova studie je součástí rozsáhlého úsilí o zlepšení semi-umělé fotosyntézy s cílem přejít k plně umělé fotosyntéze pomocí enzymů.
Propagační video:
Tým vědců vedený Sokolem dokázal nejen zvýšit množství vyrobené a uložené energie, ale také aktivoval proces fotosyntézy v řasách, který je po tisíciletí neaktivní.
„Hydrogenáza je enzym nalezený v řasách, který může snížit počet protonů ve vodíku. V průběhu evoluce byla její produkce v řasách deaktivována, protože nebyla nutná pro přežití. Toto omezení jsme dokázali překonat a dosáhnout požadované reakce - rozdělení vody na vodík a kyslík, “vysvětlil Sokol.
Výzkumník doufá, že technika vyvinutá její skupinou bude použita na inovativní systémy pro přeměnu sluneční energie. Jedná se o první model, který úspěšně používá hydrogenázu a fotosystémy pro proces umělé fotosyntézy spouštěné výhradně slunečním světlem.
Před dvěma lety byl skutečným průlomem v této oblasti vytvoření zařízení pro umělou fotosyntézu vědci z Julichova výzkumného střediska. Pracovním prototypem zařízení byla malá samostatná jednotka s pracovní plochou povrchu pouze 64 čtverečních centimetrů.
Ksenia Murasheva