Forscher verwandeln Pflanzen in Solarzellen

Team der University of Cambridge will Elektronen aus der Fotosynthese gezielt abzweigen

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Check-List Redaktion

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Forscher der University of Cambridge haben die fr├╝hesten Stadien der Fotosynthese “gehackt” und damit neue Wege gefunden, um elektrische Energie aus diesem Prozess abzuzweigen. Das k├Ânnte den Weg zur Herstellung von gr├╝nen Kraftstoffen (E-Fuels) und emissionsfrei hergestelltem Strom ebnen – ├Ąhnlich wie Solarzellen aus Silizium und anderen anorganischen und organischen Materialien.

Strom statt Zucker f├╝r Wachstum

Bei der Fotosynthese machen Pflanzen aus CO2, Sonnenlicht und Wasser Sauerstoff und Glukose. Diesen Zucker brauchen sie zum Wachstum. Ehe Glukose entsteht, bilden sich Elektronen, die Bestandteile des elektrischen Stroms sind. Doch diese bleiben nur kurz erhalten. Genau hier setzt das Team unter der Leitung von Jenny Zhang an, um den extrem schnell ablaufenden Prozess zu entschl├╝sseln und ihn f├╝r die Energieversorgung nutzbar zu machen.

Mit ultraschnellen spektroskopischen Techniken haben die Forscher den Zeitpunkt der Entstehung der Elektronen ermittelt. Dabei geht es um ein Raster vom Millionstel einer Millionstel Sekunde. “Das war f├╝r uns eine gro├če ├ťberraschung”, so Zhang. Die Forscher fanden heraus, dass das Proteinger├╝st, in dem die ersten chemischen Reaktionen der Fotosynthese stattfinden, “undicht” ist, sodass Elektronen entweichen k├Ânnen. “Darauf k├Ânnen wir jetzt zugreifen. Wir k├Ânnen die Stromgewinnung aus der Fotosynthese maximieren”, so Biochemikerin Laura Wey, die jetzt an der Universit├Ąt Turku arbeitet.

Genauer Zeitpunkt hochrelevant

“Der Einsatz der Ultrakurzzeitspektroskopie hat es uns erm├Âglicht, mehr ├╝ber die fr├╝hen Ereignisse in der Fotosynthese zu verstehen, von denen das Leben auf der Erde abh├Ąngt”, sagt Cambridge-Professor Christopher Howe. Und k├╝nftig k├Ânnte dies auch mitunter auf die Versorgung mit sauberem Strom zutreffen.

“Viele Wissenschaftler haben versucht, Elektronen zu einem fr├╝heren Punkt in der Fotosynthese zu extrahieren, mussten aber erkennen, dass das kaum m├Âglich ist, weil sich die Ladungstr├Ąger im Proteinger├╝st verstecken. Wir haben erkannt, dass wir sie zu einem fr├╝heren Zeitpunkt ernten k├Ânnen”, unterstreicht Zhang.

PTE/Red.

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