Strom aus Photosynthese: Entscheidende Details wohl entschlüsselt

Wie die Photosynthese in Pflanzen funktioniert, ist im Grunde bekannt. Trotzdem gelang es Wissenschaftlern jetzt, wichtige Details des Prozesses herauszuarbeiten. Die Erkenntnisse könnten die Energiegewinnung und anderes deutlich verbessern. Die Photosynthese, bei der Pflanzen mit Hilfe des Sonnenlichts aus Wasser und Kohlendioxid die grundlegenden Moleküle für die organische Chemie in Lebewesen herstellen, ist die Grundlage aller Lebensprozesse. Entsprechend effizient funktioniert das Verfahren nach Jahrmillionen der Evolution. Für die technologische Entwicklung der Menschheit wäre es natürlich ein großer Sprung, wenn man den Prozess für verschiedene Anwendungen nutzbar machen könnte.

Mit einer Technik, die als ultraschnelle transiente Absorptionsspektroskopie bezeichnet wird, konnten Wissenschaftler der Universität Cambridge extreme Details über den Verlauf der Reaktion entschlüsseln. Dabei wird eine Probe mit Laserpulsen beleuchtet und aufgezeichnet, was in extrem kurzen Abständen passiert. Dadurch ist es möglich, einzelne Elektronen auf ihrem Weg durch den gesamten Photosynthese-Prozess zu beobachten.

Mehr Effizienz

Die Forscher konnten so herausfinden, dass es einen bisher unbekannten Weg des Energieflusses am Anfang des Prozesses gibt. Dieser könnte es ermöglichen, die dabei entstehende elektrische Ladung zu nutzen, um per Photosynthese direkt Strom zu erzeugen. Mit diesem könnten dann beispielsweise Puffer-Speicher aufgeladen werden. Inwieweit sich das Verfahren eignet, um einen direkt nutzbaren Strom zu erzeugen, muss sich noch zeigen.

Ferner ermöglicht es das Wissen um die Elektronen-Freisetzung zu einem bestimmten Zeitpunkt aber auch, die Reaktionsprozesse besser zu steuern. Dadurch lassen sich Prozesse wie die Produktion von Biokraftstoffen aus der Photosynthese voraussichtlich sehr viel effizienter gestalten. Aktuell gibt es schon diverse Experimente zur Kraftstoff-Erzeugung mit Algen und anderen Organismen, allerdings konnte sich hier noch kein Verfahren wirklich durchsetzen.

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