{"id":22967,"date":"2014-10-20T02:43:10","date_gmt":"2014-10-20T00:43:10","guid":{"rendered":"http:\/\/www.chemie.de\/news\/150080\/effizienter-als-die-natur-forschern-gelingt-kuenstliche-photosynthese.html?WT.mc_id=ca0065"},"modified":"2021-09-09T21:48:43","modified_gmt":"2021-09-09T19:48:43","slug":"effizienter-als-die-natur-forschern-gelingt-kunstliche-photosynthese","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/effizienter-als-die-natur-forschern-gelingt-kunstliche-photosynthese\/","title":{"rendered":"Effizienter als die Natur: Forschern gelingt k\u00fcnstliche Photosynthese"},"content":{"rendered":"

Photosynthese ist der wichtigste chemische Prozess auf der Erde \u2013 sie erm\u00f6glicht es, die Energie der Sonne direkt zu speichern. Bisher waren nur Pflanzen und einige andere Organismen dazu in der Lage \u2013 und seit Neuestem Forscher der Johannes Kepler Universit\u00e4t (JKU) Linz. Einem Forscherteam um Prof. G\u00fcnther Kn\u00f6r (Vorstand des Instituts f\u00fcr Anorganische Chemie) gelang weltweit erstmals ein wesentlicher Schritt auf dem Weg zur Treibstoffgewinnung und CO2<\/sub>-Fixierung durch k\u00fcnstliche Photosynthese.<\/strong><\/p>\n

Vom Wissenschafts-Team um Prof. Kn\u00f6r, Leiter des Instituts f\u00fcr Anorganische Chemie und des Photochemie-Zentrums der JKU, konnte gezeigt werden, dass alle f\u00fcr die Umwandlung von Sonnenlicht ben\u00f6tigten Funktionen der gr\u00fcnen Bl\u00e4tter durch eine Kombination aus k\u00fcnstlich hergestellten Farbstoff-Molek\u00fclen und Katalysatoren ersetzt werden k\u00f6nnen. \u201eDabei wird, genau wie in der Pflanze, zun\u00e4chst der Energie-Speicherstoff NAD(P)H gebildet\u201c, so Dr. Kerstin Oppelt. Noch nie zuvor konnte dieser Stoff unter Reaktionsbedingungen wie in der Natur durch Belichtung von k\u00fcnstlichen Substanzen erhalten werden.<\/p>\n

Entscheidender Durchbruch<\/h3>\n

Die genauen Auswirkungen der erzielten Resultate sind derzeit noch nicht absehbar. NAD(P)H kann jedenfalls ohne weitere Energiezufuhr zum Aufbau anderer organischer Speicherstoffe (beispielsweise von Kohlenhydraten wie Zucker oder St\u00e4rke) genutzt werden. Dabei wird gleichzeitig das Treibhausgas Kohlendioxid gebunden. Letztlich bilden diese auch als Dunkelreaktionen der Photosynthese bezeichneten Folgeprozesse die Grundlage unserer Ern\u00e4hrung und unserer derzeitigen Energieversorgung mit fossilen Brennstoffen.<\/p>\n

Effizienter als die Natur<\/h3>\n

\u201eDer von uns hergestellte Blattgr\u00fcn-Ersatzstoff ist sehr viel stabiler, als das Chlorophyll der Algen und Pflanzen\u201c, erkl\u00e4rt Kn\u00f6r. Die gr\u00f6\u00dfte \u00dcberraschung aber brachte eine genaue Analyse der erzielten Energieausbeute des Prozesses. \u201eEs stellte sich sehr bald heraus, dass unser neu entwickeltes k\u00fcnstliches Reaktionszentrum bei der Bildung des chemischen Speicherstoffs NAD(P)H deutlich weniger Energieverluste aufweist als das nat\u00fcrliche Photosystem I (PSI) der gr\u00fcnen Pflanzen!\u201c So wurde die maximale Energieausbeute der Lichtreaktionen von etwa 40% in PSI auf nahezu 80% im artifiziellen Photosystem gesteigert. \u201eDiese ersten Ergebnisse sind sehr vielversprechend und haben international bereits gro\u00dfe Beachtung in Fachkreisen gefunden. Vor dem Hintergrund steigender Bev\u00f6lkerungszahlen und zunehmender Energie und Klima-Problematik wird inzwischen weltweit versucht, die Effizienz der nat\u00fcrlichen Photosynthese auf biologisch-chemischem Weg zu verbessern. M\u00f6glicherweise macht bald die Photosynthese mit ,k\u00fcnstlichen Bl\u00e4ttern\u2018 das Rennen\u201c, so Kn\u00f6r.<\/p>\n

Saubere Energie ohne Treibhausgase<\/h3>\n

Artifizielle Photosynthese steht im Zentrum der Bem\u00fchungen um erneuerbare Energien und um eine nachhaltige, umweltschonende Chemie der Zukunft. Mit dem biochemisch universell nutzbaren Speicherstoff NAD(P)H oder auch mit solarem Wasserstoff als dessen technisch-chemischem \u00c4quivalent lassen sich nach dem Vorbild der Natur zahlreiche andere wertvolle Produkte aus einfachen Rohstoffen produzieren.<\/p>\n

Derzeit arbeitet Prof. Kn\u00f6r mit seinem Team und Kollegen an der JKU bereits erfolgreich am n\u00e4chsten Schritt. Die k\u00fcnstliche Photosynthese kann zur direkten Gewinnung von Alkohol-Brennstoffen eingesetzt werden. Mit diesem und \u00e4hnlichen Prozessen k\u00f6nnten k\u00fcnftig die f\u00fcr das Klima problematischen CO2<\/sub>-Emissionen gebunden, sowie Nahrung und erneuerbare fl\u00fcssige Treibstoffe mit Hilfe von Sonnenlicht, Luft und Wasser gewonnen werden.<\/p>\n

Kontakt:<\/h3>\n

Univ.-Prof. Dr. G\u00fcnther Kn\u00f6r
\nJohannes Kepler Universit\u00e4t (JKU)
\nInstitut f\u00fcr Anorganische Chemie
\nTel.: 0732 \/ 2468 5100
\nE-Mail: g\u00fcnther.knoer@jku.at<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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