Forscher schießen mit Laser auf Spinat

US-Forscher machen sich den Prozess der Photosynthese zunutze. Sie feuern einen starken Laserstrahl auf Blattspinat und beobachten, wie das Gemüse die Lichtenergie in Sauerstoff umwandelt. Aus diesem Prozess entwickeln sie erneuerbare wasserstoffbasierte Treibstoffe.

Spinat ist die große Hoffnung der erneuerbaren Energien, denn Forscher der Purdue University in West Lafayette, im US-Bundesstaat Indianapolis setzen das grüne Gemüse dazu ein, um Sonnenlicht in sauberen, effizienten Kraftstoff umzuwandeln. Durch die künstliche Erzeugung von Photosynthese untersuchen die Wissenschaftler die Wirkung von arbeitenden Proteinen.

Proteine, die in den Prozess der Photosynthese verwickelt sind, stehen im Fokus der Forschung. „Die Proteine sind Teil des effizientesten Systems, das je erschaffen wurde. Es ist in der Lage, Sonnenenergie in chemische Energie mit einem Wirkungsgrad von 60 Prozent umzuwandeln„, unterstreicht Physik-Professorin Yulia Pushkar.

Die Forschung für alternative Energien konzentriert sich folglich auf die Entwicklung von künstlicher Photosynthese, um diese Proteine zu gewinnen. Bei der Photosynthese nutzen Pflanzen die Solarenergie, um Kohlendioxid und Wasser in Sauerstoff umzuwandeln. Künstliche Photosynthese könnte somit eine Umwandlung von Sonnenenergie in erneuerbare wasserstoffbasierte Treibstoffe ermöglichen.

Das Forschungsteam extrahiert sorgfältig die Proteine aus dem Spinat und reizt sie anschließend mit dem weltstärksten X-Ray-Laser LCLS. Dies führt zu Veränderungen in der Elektronenkonfiguration der Moleküle.

„Die Proteine benötigen Licht, um zu arbeiten. Der Laser wirkt wie die Sonne in diesem Experiment. Sobald die Proteine arbeiten, verwenden wir fortgeschrittene Techniken an, um zu beobachten, wie sich die elektronische Struktur der Moleküle im Prozess der künstlichen Photosynthese verändert“, erklärt Pushkar.

 

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