Die Photosynthese ist ein erfolgreiches Beispiel dafür, wie die Sonnenenergie in Kraftstoff umgewandelt werden kann
Die Möglichkeit, eine nahezu unerschöpfliche Energiequelle zu schaffen, die aus Sonnenlicht aus Wasser gewonnen wird, könnte in Zukunft dank der Arbeit einer internationalen Forschergruppe unter Beteiligung russischer Wissenschaftler entstehen. Details der Arbeit finden Sie in der Zeitschrift Chemical Reviews.
Die Autoren der Studie fanden heraus, dass der in der Natur weit verbreitete Mangankomplex der wirksamste Katalysator für die Oxidation von Wasser während der Photosynthese ist. „Die Photosynthese wandelt Licht mit einer Umwandlungsrate von Licht in chemische Energie von über 90% in Energie um, während Solarzellen durchschnittlich 16% aufweisen. Mit anderen Worten, die natürliche Effizienz ist mindestens sechsmal höher als die künstliche“, sagt einer der Mitautoren des Artikels, Professor. Doktor der Biowissenschaften Suleiman Allakhverdiev, Leiter des Labors für kontrollierte Photobiosynthese, Institut für Pflanzenphysiologie, benannt nach K. A. Timiryazev RAS. - Um jedoch künstliche Photosynthesesysteme zu schaffen, ist es notwendig, die molekularen Grundlagen natürlicher Photosyntheseprozesse zu verstehen und eine künstliche Photosynthesezelle zu entwerfen. Eine der Stufen der Photosynthese ist der Prozess der Wasserspaltung, und dieser Prozess wird durch natürliche Katalysatoren reguliert, und überall in Pflanzen, Algen und Cyanobakterien ist der katalytische Komplex der gleiche. Wir haben viele Male verschiedene Komplexe synthetisiert und ihre Arbeit mit der Arbeit des natürlichen Manganclusters verglichen, die Arbeit anderer Autoren untersucht und sind schließlich zu dem Schluss gekommen, dass der Mangankatalysator besser ist als alle anderen - die Natur hat die erfolgreichste Option gewählt. "dass der Mangankatalysator besser ist als alle anderen - die Natur hat die erfolgreichste Option gewählt. "dass der Mangankatalysator besser ist als alle anderen - die Natur hat die erfolgreichste Option gewählt."
So können die Komplexe der künstlichen Photosynthese in Zukunft zu einer nahezu unerschöpflichen Energiequelle werden, die aus Sonnenlicht und Wasser gewonnen wird. Ihre Erzeugung ist jedoch noch sehr weit entfernt, da viele Probleme, beispielsweise der Aufbau eines Enzymsystems, das diesen Prozess implementiert, oder die Erzeugung von Solarzellen auf der Basis natürlicher Photosysteme mit einem Koeffizienten der primären Umwandlung von Photonenenergie in getrennte Ladungen von etwa 95%, ungelöst bleiben. Trotzdem brachte die Arbeit der Forscher die Wissenschaftler ihrem Ziel einen Schritt näher.
