Bionski list prekaša naravnega

Listje na drevju, travnate bilke, enocelične alge – skupno jim je, da v procesu fotosinteze ustvarjajo gorivo iz preproste kombinacije vode, sončne svetlobe in ogljikovega dioksida. Kot poroča najnovejša revija Science, pa je skupini ameriških znanstvenikov uspelo učinkovitost tega procesa občutno izboljšati. Skupina kemikov s Harvarda pod vodstvom Daniela Nocere in sintezna biologinja Pamela Silver z medicinske fakultete na tej univerzi so ustvariti nekakšno živo baterijo, bionski list, v katerem poteka fotosinteza, ki je kar desetkrat bolj učinkovita kot v naravnem listu.

Ta naprava, spoj biologije in tehnologije, s sončno električno energijo iz fotovoltaične plošče omogoča kemijsko reakcijo, v kateri se voda razstavi na kisik in vodik. Mikrobi znotraj naprave se nato hranijo z vodikom in pri tem pretvarjajo ogljikov dioksid iz zraka v alkohol, tega pa je mogoče v procesu izgorevanja uporabiti kot gorivo.

Prvo takšno napravo za umetno fotosintezo jim je uspelo narediti že lani. Ta je tedaj iz litra vode proizvedla 216 miligramov alkoholnega goriva. Vendar pa je katalizator iz niklja, molibdena in cinka, ki je omogočil razstavljanje vode na kisik in vodik, žal kot stranski učinek zastrupljal mikrobe, ki so bistveni za potek reakcije.

Zdaj so to veliko oviro odpravili, tako da so razvili drugačen katalizator. Zasnovan je na zlitini kobalta in fosforja, torej kot amalgam, ki se sicer uporablja za protikorozivni premaz plastičnih in kovinskih delov.

Nov katalizator v bionskem listu je celo za desetino povečal proizvodnjo alkoholnih goriv. Oziroma, za vsako kilovatno uro mikrobi potegnejo iz zraka okoli 130 gramov ogljikovega dioksida in proizvedejo 60 gramov alkoholnega goriva izopropanola. Takšna konverzija pa je približno desetkrat bolj učinkovita od naravne fotosinteze. Nova bioreaktorska tehnologija bi zato utegnila v prihodnosti prispevati tudi k blaženju problema izpustov ogljikovega dioksida v ozračju, ki pospešujejo globalno segrevanje.