Ein künstliches Photosynthesesystem geschaffen, das zehnmal effizienter ist als die derzeitigen

Gianluca Riccio

Energie, Technik

Die Zugabe von Aminosäuren verbesserte den Prozess der künstlichen Photosynthese erheblich. Wir bewegen uns auf die ersten praktischen Anwendungen zu.

Sei chimici dell’Università di Chicago hanno sviluppato un nuovo sistema di fotosintesi artificiale dieci volte più produttivo di quelli esistenti: potrebbe fornirci un modo sostenibile e più efficiente di produrre energia dalla luce solare.

Il processo di fotosintesi artificiale utilizza la luce per convertire l’anidride carbonica in carburante. Produce molecole organiche da semplici molecole inorganiche grazie all’energia solare: il processo di fotosintesi avviene quando l’energia luminosa viene convertita in materia organica, come il glucosio. Le piante utilizzano la fotosintesi per creare il proprio cibo.

Eine künstliche Photosynthese

In den letzten zwei Jahrhunderten haben sich die Menschen auf fossile Brennstoffe als Energiekraftwerk verlassen. Hunderte von Millionen Jahren Photosynthese, eingeschlossen in einer angenehmen und energiedichten Substanz. Doch die Verfügbarkeit ist begrenzt und der Verbrauch fossiler Brennstoffe hat enorme negative Auswirkungen auf das Klima der Erde.

Per questo gli scienziati stanno studiando la “fotosintesi artificiale” come metodo per creare combustibili: un processo estremamente difficile perché richiede un’alterazione della composizione chimica della pianta, che è molto complessa.

künstliche Photosynthese

Die neue Studie, die in Nature Catalysis (Ich verlinke es hier) mostra un nuovo sistema di fotosintesi artificiale molto più produttivo delle versioni precedenti. Mentre la fotosintesi normale trasforma l’anidride carbonica e l’acqua in carboidrati, quella artificiale potrebbe creare etanolo, metano o altre fonti di carburante.

“È qualcosa di mai realizzato prima”, ha dichiarato Wenbin Lin, professore di chimica presso l’Università di Chicago e autore senior dello studio.

Wie der Prozess funktioniert

Lin e i suoi colleghi hanno introdotto qualcosa che nei sistemi di fotosintesi artificiale attuali non era mai stata inserita: aminoacidi. Questa aggiunta ha apportato miglioramenti a entrambe le metà della reazione: il processo che rompe l’acqua e quello che aggiunge elettroni e protoni all’anidride carbonica.

Le prestazioni ottenute hanno ancora ampi margini di miglioramento: la fotosintesi artificiale è ancora lontana dal produrre una quantità di carburante sufficiente per essere utilizzata su larga scala. “Deve migliorare ancora molto per produrre abbastanza metano per il nostro consumo”.

Neben dem Brennstoff kann die Entdeckung aber bereits für zahlreiche andere großtechnische chemische Reaktionen genutzt werden. Die Herstellung von Alltagsgegenständen wie Medikamenten und Nylon würde nur minimale Mengen an Ausgangsmaterialien erfordern.

“Molti di questi processi fondamentali sono gli stessi”, dice Lin. “Se sviluppi una buona chimica, possono essere inseriti in molti sistemi”.