С того момента, как ученые разобрались в принципах фотосинтеза, их не оставляет разочарование – данное явление в чистом виде невозможно с пользой применить в энергетике. Эволюция ставила перед растениями и водорослями цель просто выжить, поэтому за тысячелетия выработался биомеханизм с удручающе низким КПД — всего 1-2 %. Однако ученые поставили перед собой творческую задачу – а давайте сделаем его рукотворный аналог, но гораздо эффективнее?
Эта цель была достигнута — но дорогой ценой, и родившаяся в итоге технология фотокаталитического расщепления воды не получила широкого применения. Сегодня мысль ученых возвращается к тому, что природа создала уже давно – ферменту гидрогеназе. Он делает именно то, чего так хотелось создателям искусственного фотосинтеза — расщепляет воду на водород и кислород. Однако в ходе эволюции этот фермент был «отключен» за ненадобностью, он давно перестал участвовать в фотосинтезе и не рассматривался в таком качестве. До недавних пор.
Группа исследователей под руководством Катаржины Соколь из Колледжа святого Иоанна (Кембридж) смонтировала экспериментальную установку. Они взяли фотосистему II, первый белковый комплекс в светозависимых реакциях кислородного фотосинтеза, и добавили к нему гидрогеназу. Получилась искусственная электростанция из натуральных компонентов, которая вырабатывает энергию, используя солнечный свет.
Технология пока сугубо экспериментальная, она отражает лишь сам факт того, что теперь ученые могут выборочно запускать биохимические процессы и добиваться должной реакции с помощью природных компонентов — но реализуя при этом механизмы, которые не существуют в природе. Как именно спроектировать солнечную батарею на основе искусственного фотосинтеза, пока никто не знает. Для этого многое еще предстоит изучить и проверить — однако сам факт прорыва налицо.Источник — St. Johns College
Источник: