Цивилизация
Возможность создать практически неисчерпаемый источник энергии, получаемой за счет солнечного света из воды, может появиться в будущем благодаря работе международной группы исследователей при участии российских ученых. С деталями работы можно ознакомиться в журнале Chemical Reviews.
Авторы исследования выяснили, что наиболее эффективным катализатором для окисления воды в процессе фотосинтеза является широко распространенный в природе марганцевый комплекс. «Фотосинтез переводит свет в энергию с коэффициентом преобразования света в химическую энергию выше 90%, тогда как у солнечных батарей он в среднем составляет 16%, иначе говоря, природная эффективность как минимум в шесть раз выше искусственной, — утверждает один из соавторов статьи профессор, доктор биологических наук Сулейман Аллахвердиев, заведующий лабораторией управляемого фотобиосинтеза Института физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН. — Но для создания искусственных систем фотосинтеза необходимо понять молекулярные основы процессов природного фотосинтеза и сконструировать искусственную фотосинтетическую ячейку. Одна из стадий фотосинтеза — процесс расщепления воды, и этот процесс регулируется природными катализаторами, причем везде, в растениях, водорослях, цианобактериях, каталитический комплекс один и тот же. Мы много раз синтезировали различные комплексы и сравнивали их работу с работой природного марганцевого кластера, изучали работы других авторов и в конце концов пришли к выводу, что марганцевый катализатор лучше всех остальных — природа выбрала самый удачный вариант».
Таким образом, комплексы искусственного фотосинтеза в будущем могут стать практически неисчерпаемым источником энергии, получаемой из солнечного света и воды. Впрочем, до их создания еще очень далеко, так как многие проблемы, например построение осуществляющей этот процесс ферментной системы или создание солнечных ячеек на основе природных фотосистем с коэффициентом первичного преобразования энергии фотона в разделенные заряды около 95%, остаются нерешенными. Тем не менее работа исследователей на шаг приблизила ученых к их цели.
