Исследователям удалось отыскать новый способ применения солнечной энергии на пользу обществу. Биологи преобразовали механизм фотосинтеза у растений, благодаря чему смогли расщепить воду на водород и кислород, а также получить энергию. Статья, рассказывающая о данном проекте, появилась в издании «Nature Energy».

Обнаружен новый способ использования солнечной энергии

Как Вы знаете, фотосинтезом называется процесс преобразования солнечного света в энергию. И осуществляется он благодаря растениям. Кислород является побочным продуктом такого процесса и образуется после разложения воды, поглощенной растением. Именно фотосинтез можно считать наиболее значимой реакцией для всех живых организмов на нашей планете, так как практически весь кислород появляется вследствие данного процесса. А водород, который является вторым веществом, получаемым в ходе такой реакции, в теории может стать безграничным источником энергии.

Команда специалистов во главе с академиками из Колледжа Святого Иоанна при Кембриджском университете прибегла к использованию солнечного света для расщепления воды на водород и кислород во время процесса искусственного фотосинтеза. Исследователи внесли в данный процесс несколько корректировок, используя биологические компоненты и новейшие технологии. Выяснилось, что во время данного метода растением поглощается гораздо больше солнечного света.

Естественный фотосинтез неэффективен, так как он развивался исключительно ради выживания растений, поэтому он обеспечивает минимальную необходимую энергию — лишь 1-2% от того, сколько в потенциале может выдать», — поделилась Катаржина Сокол, одна из участниц данного эксперимента.

Искусственный фотосинтез был изобретен достаточно давно, однако он никогда не применялся для производства возобновляемой энергии. Причиной является необходимость дорогостоящих и токсичных катализаторов для проведения подобной реакции. Именно поэтому данный способ не получил распространения на промышленном уровне.

Новая работа является частью масштабного процесса по усовершенствованию метода полу-искусственного фотосинтеза, целью которого является переход на целиком искусственный фотосинтез, применяющий ферменты. В своем исследовании биологи сумели добиться большего количества произведенной и накопленной энергии, а также запустить процесс фотосинтеза в водорослях.

Гидрогеназа — это фермент, присутствующий в водорослях, способный уменьшать количество протонов в водороде. В ходе эволюции его выработка в водорослях была деактивирована, поскольку не требовалась для выживания. Мы смогли преодолеть это ограничение и достичь желаемой реакции: расщепления воды на водород и кислород», — рассказала Сокол.

Обнаружен новый способ использования солнечной энергии

Экспериментальная установка, в которой проводился процесс полу-искусственного фотоситеза

Также женщина поделилась надеждами на то, что разработанная учеными методика найдет применение в инновационных системах для преобразования солнечной энергии. Ведь на данный момент это первая модель, удачно применяющая гидрогеназу и фотосистемы для процесса полу-искусственного фотосинтеза, запускаемого только солнечным светом.

Поделиться в социальных сетях