Вчені з Рурського університету в Бохумі (RUB) використали білок фотосинтезу для перетворення енергії світла в інші форми енергії, такі як водень.
Цей метод німецькі вчені розробили співпрацюючи з португальськими колегами з Universidade Nova de Lisboa, передає ecotown.com.ua.
Метод заснований на білковій фотосистемі, яка є частиною механізму фотосинтезу у ціанобактерій і рослин. За допомогою світлової енергії фотосистема може розділяти заряди і таким чином генерувати електрони високої енергії, які можуть бути передані іншим молекулам, наприклад, протонам для отримання водню.
Вчені довели, що вони можуть з’єднати свою систему з ферментом, який використовує перетворене світло для виробництва водню. Результати були заздалегідь опубліковані в Інтернеті у жовтні 2020 року у журналі Angewandte Chemie. За словами команди, це останнє дослідження базується на попередній роботі, де фотосистема використовувалася для розробки електродів для біосолярних клітин.
У ціанобактерії thermosynechococcus elongatus фотосистема існує в основному у вигляді тримера, де три окремих білки пов’язані один з одним. Використовуючи новий метод екстракції, дослідники змогли виділити мономери з організму, створивши моношар фотосистеми i на електроді, в якому мономери заповнювали отвори між тримерами. Цей метод означав, що команда змогла зменшити ефекти короткого замикання, які раніше мали місце, і система досягла щільності струму в два рази вище, ніж система, що складається виключно з тримерів.
Щоб продемонструвати одне з можливих застосувань технології, вчені пов’язали її з ферментом гідрогенези, який виробляв водень за допомогою електронів, наданих фотосистемою. “Майбутня робота буде спрямована на ще більш ефективну взаємодію між моношаром фотосистеми та інтегрованими біокаталізаторами для реалізації практичних біосистем перетворення сонячної енергії”, – йдеться у попередньому огляді їх публікації. У довгостроковій перспективі цей метод потенційно може бути використаний для промислового виробництва водню для екологічного транспорту або побутового опалення.