Fotosyntéza by mohla pomoci při optimalizaci obnovitelných zdrojů

Fotosyntéza je velice důležitý proces, během kterého dochází k ukládání energie slunečního záření do chemických sloučenin. Konkrétně dochází k reakci oxidu uhličitého a vody za vzniku cukrů. Celý proces je podmíněn přítomností slunečního záření. Tento proces je znám a studován velmi dlouho, ale i tak je stále možné v něm najít nové věci uplatnitelné v praxi.

Fotosyntéza je důležitá nejen proto, že je odpovědná za tvorbu rostlinné biomasy, ale může být i inspirací pro optimalizaci fotovoltaických systémů. Jelikož jde o fotochemický proces, který příroda optimalizovala po opravdu velice dlouhou dobu, můžeme se z ní hodně naučit.

Schéma fotosyntézy. Zdroj: Mav/Commons

Nedávno v Nature vyšel článek autorů z Cambridge, který se věnuje studiu fotosyntézy pomocí ultrarychlé laserové spektroskopie a získané poznatky vypadají slibně.[1,2] Ultrarychlé spektroskopické metody pracují (jak je vidět z názvu) ve velmi krátkých časových intervalech, dokáží studovat děje trvající i pikosekundy (ps, 10-12 s) nebo dokonce femtosekundy (fs, 10-15 s).

Autoři se zaměřili na studium chinonů, aromatických molekul obsahujících keto-skupiny. Tyto cyklické sloučeniny mají schopnost elektrony přijímat i uvolňovat. V prvních fázích fotosyntézy je v systému velké množství volných elektronů, které ale mají možnost unikat přes bílkovinný skelet. Tento mechanismus chrání rostlinu před účinkem inenzivního světla.

Ukázka tří jednoduchých chinonů
Ukázka tří jednoduchých chinonů

Na rozdíl od předchozích poznatků o prvních fázích fotosyntézy, jsou tyto uniklé elektrony dostupné, což otevírá nové možnosti manipulace s fotosyntetickými systémy. Mohlo by být možné i získat více energie (ve formě většího množství biomasy) z tohoto procesu. Také by to mohlo vést k vyšší odolnosti rostlin vůči intenzivnímu slunečnímu záření.

Tento výzkum a získané poznatky byly umožněny využitím ultrarychlých spektroskopických metod.

Literatura

  1. Photosynthesis re-wired on the pico-second timescale
  2. Photosynthesis ‘hack’ could lead to new ways of generating renewable energy
  3. Fotosyntéza
  4. Photosynthesis: What is it and how does it work?

Leave a Reply

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..