Sciencemag.cz
Doporučujeme
Sinice jako typ (klasicky kyslíkově) fotosyntetizujících bakterií jsou jedním z nejstarších a nejrozšířenějších organismů. Již několik desetiletí vědci zkoušejí postavit systémy solární energetiky na jejich základě. Syntéza organických látek probíhá při fotosyntéze mnohastupňovým procesem spolu s přesuny elektronů. Myšlenka část těchto elektronů sinicím krást je nasnadě (navíc proces přeměny energie při fotosyntéze neprobíhá zdaleka se 100% účinností, některé elektrony jsou „odpadní“ a buňka je dále nevyužívá, takže pak o krádeži ani nemá smysl mluvit a růst sinic se tím nijak neomezuje).
Vědci z University of Cambridge nyní pomocí 3D tisku vytvořili v nanoměřítku struktury v podobě mrakodrapů, které mohou sloužit pro sinice jako opora. Cílem speciálně hustě uspořádaných a hodně rozvětvených sloupcových struktur je maximalizovat účinnost na zastavěnou horizontální plochu (problém „polní“ fotovoltaiky). Navíc pomocí správně navrženého „obydlí“ se údajně zvýší výtěžnost této biosolární energetiky až o řád a potenciálně může být i konkurenceschopná. Využití se ovšem prozatím předpokládá ne přímo k produkci elektrické energie, ale pro výrobu biopaliv (opět s ušetřením plochy půdy oproti jejich pěstování).
Hlavní autorka studie Jenny Zhang uvádí, že dosud pro zisk energie z fotosyntetizujících systémů existovalo očividně nějaké úzké místo, ale nebylo jasné, kde přesně je. Většinou se předpokládalo, že limit existuje už přímo na straně organismů v jejich biochemii. Podle J. Zhang jde naopak o elektrody, které dokážou energii z fotosyntetizujících buněk získat. Příslušná konstrukce pro sinice hraje současně roli elektrod. Je z vytištěna z oxidů kovů, které jsou navíc přizpůsobeny tak, aby sinice při fotosyntéze chemicky podporovaly.
Jenny Zhang, 3D-printed hierarchical pillar array electrodes for high-performance semi-artificial photosynthesis, Nature Materials (2022). DOI: 10.1038/s41563-022-01205-5. www.nature.com/articles/s41563-022-01205-5
Zdroj: University of Cambridge / TechXplore.com
Poznámka PH: Při čtení tiskové zprávy jsem si kdovíproč vzpomněl na „město“ z románu Nepřemožitelný S. Lema (tam tedy nešlo o žádné nanoměřítko a celý „les“ fungoval na bázi anorganických materiálů; v době, kdy zde lidé přestáli, bylo město navíc už mrtvé ve smyslu nefungující).
