Das neue Modell enthält keine giftigen und instabilen Materialien.
Die Universität Cambridge hat einen historischen Schritt auf der Suche nach sauberen Energiequellen gemacht. Ein Team von Wissenschaftlern hat eine Art „künstliches Blatt” entwickelt, das den Prozess der Photosynthese nachahmt und Sonnenlicht, Wasser und Kohlendioxid in Kraftstoff und nützliche chemische Verbindungen umwandelt. Diese Entdeckung, die in der Zeitschrift Joule veröffentlicht wurde, könnte einen bedeutenden Durchbruch in der Chemie- und Energieindustrie darstellen.
Dieses innovative Solargerät kombiniert lichtabsorbierende organische Materialien und bakterielle Enzyme zur Herstellung von Formiat, einem sauberen Brennstoff, der als Grundlage für die Herstellung anderer Verbindungen dienen kann. Im Gegensatz zu früheren Versionen enthält das neue Modell keine giftigen und instabilen Materialien und kann kontinuierlich und effizient arbeiten.
Im Rahmen von Tests konnten die Forscher CO2 ausschließlich mit Sonnenenergie in Formiat umwandeln und diese Verbindung anschließend in einer Kette chemischer Reaktionen zur Synthese eines hochreinen pharmazeutischen Produkts verwenden. Dies ist der erste Fall, in dem organische Halbleiter in einem solchen biohybriden System zum Einsatz kommen.
Die Ergebnisse zeigten eine nahezu perfekte Effizienz bei der Umwandlung von Elektronen.
Eine der bemerkenswertesten Errungenschaften ist die Stabilität des Systems. Traditionell erforderten diese Prozesse chemische Zusätze, um die Enzymaktivität aufrechtzuerhalten, aber der Hilfsstoff Carboanhydrase in einer porösen Titanstruktur ermöglicht es dem Gerät, mit einer einfachen Bikarbonatlösung zu arbeiten, die ähnlich wie Sprudelwasser ist.
Die Ergebnisse zeigten eine nahezu perfekte Effizienz bei der Umwandlung von Elektronen in die gewünschten chemischen Reaktionen mit einer Autonomie von mehr als 24 Stunden, was mehr als doppelt so viel ist wie bei früheren Modellen. Nach Ansicht von Experten beweist diese Errungenschaft nicht nur, dass es möglich ist, die Photosynthese erfolgreich nachzuahmen, sondern ebnet auch den Weg für die Herstellung von Kraftstoffen und chemischen Produkten auf umweltfreundliche und nachhaltige Weise, was einen Durchbruch im Bereich der Ökologie darstellt.
