Біологи знайшли новий спосіб використовувати сонячну енергію в благих цілях. Змінивши механізм фотосинтезу в рослинах, вони навчилися розщеплювати воду на водень і кисень, вивільняючи при цьому енергію. Стаття про це опублікована в Nature Energy.
Фотосинтез — сам по собі процес «переробки» сонячного світла в енергію, що використовують рослини. Кисень — його побічний продукт, що утворюється в результаті розкладання поглиненої води рослиною. Мабуть, фотосинтез — найважливіша реакція для всього живого на Землі, так як продукує майже весь кисень в атмосфері планети. Водень, який також утворюється при розщепленні води в ході фотосинтезу, в потенціалі може бути екологічним і невичерпним джерелом енергії.
Група дослідників на чолі з академіками з Коледжу Святого Іоанна при Кембриджському університеті використовувала сонячне світло, щоб розщепити воду на водень і кисень під час процесу штучного фотосинтезу, який вчені підкоригували за допомогою біологічних компонентів і нових технологій. При такому методі рослини поглинають більше сонячного світла, ніж зазвичай.
Штучний фотосинтез існує вже багато десятиліть, але його ще жодного разу успішно не застосували для створення відновлюваної енергії, так як він заснований на дії дорогих і токсичних каталізаторів. З цієї ж причини ніхто не намагався задіяти його на промисловому рівні.
Кембриджське дослідження — частина масштабних робіт по вдосконаленню методу напівштучного фотосинтезу з метою перейти до повністю штучного фотосинтезу, що використовує ферменти.
Команда дослідників на чолі з Сокіл не тільки змогла збільшити кількість виробленої і накопиченої енергії, але і активувала процес фотосинтезу у водоростях, який тисячоліттями був неактивний.
Дослідниця сподівається, що розроблена її групою методика буде застосовуватися в інноваційних системах для перетворення сонячної енергії. Це перша модель, яка успішно використовує гідрогеназу і фотосистеми для процесу напівштучного фотосинтезу, що запускається виключно сонячним світлом.
Два роки тому справжнім проривом в цій області стало створення пристрою для штучного фотосинтезу вченими з Юліхського дослідного центру. Робочий прототип пристрою представляв собою невеликий автономний блок, площа робочої поверхні якого — всього 64 квадратних сантиметра.