Россия разрабатывает бесплатный источник энергии

Растения, цианобактерии и археи используют энергию Солнца, чтобы поглощать из воздуха углекислый газ. Затем из СО2 и воды они синтезируют органические вещества. В качестве побочного продукта получается кислород — весь О2 в земной атмосфере создан именно таким образом. Специалисты пристально изучают этот процесс. Одна из задач — построить искусственные энергетические установки, имитирующие работу природной системы.

У высших растений и цианобактерий квант света поглощается пигментом хлорофиллом, от чьей молекулы электрон отрывается и движется по так называемой электрон-транспортной цепи. Запускается сложная схема, которая в итоге создаёт энергию для фиксации СО2.

Для создания эффективных энергетических устройств нужно, чтобы “оторванный” в результате взаимодействия фотона и хлорофилла электрон не терялся в недрах “транспортной системы”, а сразу попадал на акцептор энергетического устройства. И недавно международная группа учёных под руководством специалистов из Кембриджского университета заявила, что приблизилась к этой цели.

Специалисты хотели выяснить, каким образом молекулы, известные как хиноны, “крадут” электроны, высвобождаемые хлорофиллом под воздействием света. Они исследовали культуру цианобактерий методом сверхбыстрой спектроскопии, позволяющей отслеживать поток энергии в живых фотосинтезирующих клетках в масштабе фемтосекунды — десять в минус пятнадцатой степени секунды.

Неожиданно оказалось, что у белкового каркаса, где происходят начальные химические реакции фотосинтеза, есть “пробоины”. Через них электроны уходят, а хиноны их забирают. По мнению учёных, такая негерметичность помогает растениям защитить себя от повреждений при слишком интенсивном облучении, которое система не может “переварить”. По сути удалось “украсть” электроны на раннем этапе фотосинтеза, сообщили исследователи. Таким образом, в будущем, с помощью такого “взлома” фотосинтеза можно ускорить создание возобновляемых источников энергии.

Работы по управлению процессами фотобиосинтеза ведутся и в России, в Институте физиологии растений РАН. Российские учёные считают, что важно использовать не только цианобактерии, но и другие модельные системы.

Второе направление исследований российских учёных — получение водорода на основе фотосинтетического расщепления воды в оксигенном фотосинтезе. При этом и энергия для этого процесса (солнечные лучи) и главный компонент — вода совершенно бесплатны.

По мнению исследователей, эффективное использование солнечной энергии и воды, создание перспективных систем искусственного фотосинтеза и разработка продуктивного катализатора для получения экологически чистого молекулярного водорода и дальнейшее его использование как топлива — это направления исследований, от успеха которых зависит будущее человечества.

Компании, производства — последние новости

Россия — последние эко-новости