Ученые из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (Калифорнийский университет) создали систему искусственного фотосинтеза на основе биосовместимых полупроводниковых нанотрубок и бактерий, сообщается на сайте университета.

В процессе естественного фотосинтеза участвуют четыре стороны — неорганические вещества, углекислый газ и свет. Свет воздействует на фотосинтетические пигменты, поглощается ими и трансформируется в энергию, с помощью которой образуются органические вещества и кислород.

Как полагают ученые, прорыв в системах искусственного фотосинтеза может быть достигнут с развитием систем, в которых углекислый газ будет сможет проходить дальнейший путь переработки в другие продукты, такие, как биоразлагаемый пластик, фармацевтические препараты и жидкое топливо. Система искусственного фотосинтеза, разработанная под руководством Пэйдун Яна (Peidong Yang), решает эту задачу.

Система состоит из «искусственного леса» из нанопроводов, изготовленных из кремния и оксида титана, и двух групп бактерий. Под воздействием солнечного света в нанопроводах образуется пара «электрон-дырка (положительный заряд в полупроводниках)». Затем они поглощаются анаэробной бактерией Sporomusa Ovata, которая соединяет их с водой и превращает углекислый газ в ацетат. Ацетат может быть использован для преобразования в какие-либо иные химические соединения: для этого в работу вступает бактерия E.Coli. В результате эксперимента ученые уже смогли получить бутанол и биологически разлагаемый пластик.



«Мы считаем, что наша система является революционным скачком в области искусственного фотосинтеза. У нашей системы есть потенциал, который сможет коренным образом изменить химическую и нефтяную промышленность — мы сможем производить химикаты и топливо из полностью возобновляемых источников, вместо того,чтобы извлекать их из земных глубин», - приводятся в статье слова Яна.

Системы искусственного фотосинтеза также используются в экспериментах по производству электроэнергии: подобные системы разрабатываются в Калифорнийском технологическом институте, Гарварде и Центре технических исследований VTT.