Fotosyntéza jako energie budoucnosti
Vědci, konstruktéři či designeři se často inspirují přírodou a jejími nesčetnými „vynálezy“. Velkou inspirací je i jeden z nejčastějších procesů na planetě, fotosyntéza. Podle odborníků totiž právě ona může stát za energetickou revolucí.
Ilustrační foto: Ana_J / Pixabay.com
Fotosyntéza totiž není jen nejhojnějším, ale také nejefektivnějším přírodním procesem tvorby energie. Jejím prostřednictvím vytvářejí zelené rostliny za pomoci slunečního světla, vody a oxidu uhličitého pro život na planetě nezbytný kyslík a organické sloučeniny. To však není vše. Fotosyntéza stála také na počátku toho, co dnes nazýváme fosilními palivy. Ústředním tématem výzkumu se tak stala pro profesora Douga MacFarlana z Chemické fakulty Monashské univerzity v Austrálii. Ten se se svým vědeckým týmem pokouší o sestrojení „umělých listů“. Je totiž přesvědčen, že zvládneme-li napodobit proces přeměny anorganických sloučenin ve sloučeniny organické na bázi uhlíku, způsobíme tím v historii nevídanou energetickou revoluci.
„Musíme se naučit co možná nejvíce o fotosyntéze, tedy o tom, co se děje v listech rostlin“, argumentuje MacFarlane na podporu svých tvrzení a dodává, „je to totiž místo, kde vzniká většina energie (na naší planetě), ať již jde o fosilní paliva nebo různé druhy uhlíkových materiálů, které denně používáme jako potravu nebo palivo“. „Pokud se nám podaří zjistit, co rostliny dělají se slunečním zářením a použít to k produkci uhlíkatých sloučenin, pak můžeme potenciálně vyrábět umělá paliva pro všechny činnosti, kde je v současné době využíváme,“ říká k možnému budoucímu využití výzkumu.
Ale není sám, kdo se podobnými myšlenkami zabývá. Stejným směrem se již vydalo několik vědeckých týmů v Austrálii i jinde na světě. Měli však společného jmenovatele. Jako katalyzátor byl zvolen poměrně drahý prvek. MacFarlane a jeho kolegové naproti tomu vsadili na nikl, s jehož pomocí produkují vodík. Jedním z důvodů je právě cena niklu a jeho dostupnost.
Avšak problémem tohoto i jiných výzkumů je efektivita přeměny sluneční energie a vody na vodík. Aktuální rekord – vytvořený právě týmem profesora MacFarlana – je 22.4%. Za dobrý výsledek se přitom v obdobných výzkumech považuje již hodnota pohybující se kolem hranice 10 %.
Výzkum umělé fotosyntézy může být budoucností lidstva
Se závěry a tvrzeními MacFarlana souhlasí mnnozí další vědci. Patří mezi ně i Thomase Faunce z Australské národní univerzity. Domnívá se, že úspěšné zvládnutí umělé fotosyntézy je klíčem k budoucnosti lidstva s ohledem na jeho stávající i budoucí energetické nároky. Předpovídá, že najdeme-li levný a zejména efektivní proces výroby vodíku, lehce si dostatek energie zajistí nejen každá země, ale také města či domácnosti. To je i důvod, proč se snaží o vytvoření globálního projektu místo řady dílčích snah hned několika na sobě nezávislých a soupeřících vědeckých týmů. Slibuje si od toho urychlení vývoje. Ostatně tak, jak se tomu stalo v dalších globálních projektech typu Hubbleova teleskopu, Velkého hadronového urychlovače částic nebo při luštění lidského genomu.
