Coraz bliżej syntetycznej fotosyntezy
Naukowcy są coraz bliżej przełomu w energetyce i przeprowadzenia syntetycznej fotosyntezy. Czy to oznacza, że w końcu będziemy w stanie wytwarzać paliwo wodorowe ze światła?
Fotosynteza to jedno z najwydajniejszych zjawisk w przyrodzie. Poza dostarczaniem dużych ilości tlenu niezbędnego ludziom do oddychania, proces ten daje roślinom potrzebne roślinom składniki odżywcze i energię. Naukowcy od lat pracują nad odtworzeniem fotosyntezy w warunkach laboratoryjnych, z mniejszymi lub większymi sukcesami.
Teraz chemicy z Laboratorium Narodowego w Brookhaven i Virginia Tech opracowali dwie supramolekuły, z których każda składa się z licznych jonów metali rutenu przyłączonych do pojedynczego katalitycznego centrum zawierającego jon rodu.
- Dzięki budowie supramolekuł z wieloma różnymi absorberami światła, które mogą działać niezależnie, zwiększamy prawdopodobieństwo użycia każdego elektronu - powiedział Gerald Manbeck, główny autor badań opublikowanych w "Journal of American Chemical Society".
Podczas gdy obie supramolekuły mogą działać jako katalizatory, naukowcy postanowili określić, która z nich robi to lepiej. Odkryto, że cząstka z sześcioma atomami rutenu może wytworzyć ok. 280 cząstek wodoru dla każdego katalizatora w ciągu 10 godzin. Z kolei supramolekuła z trzema jonami rutenu jest w stanie wytworzyć 40 cząstek wodoru w ciągu 4 godzin, zanim przestanie działać.
- Aby promować katalizę, rod musi być na tyle niski energetycznie, by zaakceptować elektrony z absorberów promieniowania jonów rutenu, gdy te są wystawione na działanie światła - powiedziała Etsuko Fujita, współautorka badań.
Nowe badania to ogromny krok w realizacji nadrzędnych celów, jakim jest wykorzystanie fotosyntezy w celu stworzenia czystego paliwa energetycznego. Wielką zaletą syntetycznej fotosyntezy jest fakt, że można jej użyć również do usuwania zanieczyszczeń w powietrzu, ponieważ dwutlenek węgla jest niezbędnym składnikiem biorącym udział w procesie. W ten sposób udaje się upiec dwie pieczenie na jednym ogniu: oczyścić powietrze i wyprodukować czystą energię.
