Annons
fotosyntes

Åtta års forskning har lett till den hittills mest exakta bilden av hur vatten spjälkas till syre vid fotosyntes. Modellen visar den aktiva delen av katalysatorn alldeles före syrebildningen. De lila ringarna är mangan-atomer, de röda är syre och den gröna kalcium.

Bild: 
Jan Kern, Lawrence Berkeley National Laboratory

Första detaljerade bilderna på fotosyntesen

För första gången har forskare tagit högupplösta bilder på hur växter omvandlar vatten till  syrgas genom fotosyntes. Bilderna är ett viktigt steg mot ett billigt förnybart bränsle av solenergi.

Författare: 

Publicerad:

2018-11-09

Växter får sin energi genom att omvandla koldioxid och vatten till syre och druvsocker med hjälp av solljus. Forskare har länge försökt kartlägga denna fotosyntes i detalj med målet att bygga apparater som spjälkar vatten till syrgas och energirik vätgas bara med hjälp av solenergi.

En sådan apparat skulle kunna förse världen med klimatvänlig energi, bara processen kan göras tillräckligt effektiv och billig.

Men växternas fotosyntes är oerhört komplicerad och sker i många steg. Själva spjälkningen av vattnet sker i det som kallas fotosystem II.

Nu har ett internationellt forskarlag för första gången lyckats ta högupplösta bilder av denna process när vattenmolekylerna splittras. Med hjälp av ultrasnabba laserpulser från röntgen-frielektronlasern vid SLAC National Accelerator Laboratory i USA har forskarna kunnat studera var och när syret bildas.

- Vi har tagit ett stort steg framåt när det gäller att förstå denna komplicerade reaktion, säger Johannes Messinger, professor i molekylär biomimetik vid Uppsala universitet och en av huvudförfattarna till studien som publicerats i tidskriften Nature.

De nya bilderna beskriver han som ”en dröm som går i uppfyllelse”, även om det fortfarande återstår många frågetecken.

- Att komma hit har tagit närmare 8 år och nu går vi vidare för att förstå mekanismerna mer exakt, säger Johannes Messinger.

På hans labb arbetar forskarna bland annat med att framställa vätgas ur vatten med hjälp av el från solceller. Reaktionen sker på små plattor som täcks med ett katalytiskt material. Genom att förstå hur processen går till i naturen hoppas han kunna utveckla hållbara katalysatorer tillverkade av vanligt förekommande grundämnen.

- Växterna använder mangan och kalcium, men i labbet använder de bästa systemen än så länge betydligt dyrare och ovanligare ämnen.

När går det att tillverka billiga bränslen av vatten med hjälp av solljus i större skala?

- Det är svårt att säga men jag skulle inte bli förvånad om något närmade sig produktion inom tio år, säger Johannes Messinger.

Du har just läst en artikel från tidskriften Forskning & Framsteg. Prenumerera här.

Kommentera:

Dela artikeln:

TIDNINGEN FÖR DIG SOM ÄR NYFIKEN PÅ ALLVAR
10 nummer 779 kr
2 nummer 99 kr
Du vet väl att du kan läsa Forskning & Framsteg i din läsplatta? Ladda ned appen från App Store eller Google Play. (Läsplatteutgåvan ingår i alla prenumerationer.)

Lägg till kommentar