Še sonca, prosim!

Danes zjutraj bomo govorili o obnovljivih virih energije, in sicer o sončnih celicah. Nedavno je namreč raziskovalna skupina v reviji Journal of Materials Chemistry A objavila raziskavo o potencialu za izboljšanje učinkovitosti bioloških sončnih celic z integracijo nekaterih redkejših fotosintetskih proteinov. Biološke sončne celice namreč za pretvarjanje sončne energije v električno uporabljajo fotosintetske proteine.

Sončna energija je v današnjem času eden najpomembnejših obnovljivih virov energije. Ker rastline sončno energijo s fotosintezo seveda ves čas izkoriščajo, bi si morda lahko z njimi tudi pomagali. S tem namenom potekajo raziskave na področju fotosintetskih elementov, ki bi omogočile uporabo proteinov, sodelujočih pri fotosintezi v rastlinah, algah in cianobakterijah.

Glavni protein oziroma proteinski kompleks, ki pri fotosintezi pretvarja svetlobno energijo v kemično, je fotosistem dva. Žal je pri fotosistemu dva problematičen njegov absorpcijski spekter, saj ne absorbira celotne svetlobe, s katero je obsijan, in se tako v kemijsko oziroma v našem primeru električno energijo pretvori le določen delež.

Za fotosintetske organizme, ki imajo ves čas na voljo dovolj svetlobe, manjši izkoristek svetlobe seveda ni problematičen in jim tudi manjša količina absorbirane svetlobe za življenjske procese povsem zadošča. Nasprotno pa velja na primer za globokomorske mikroorganizme, ki do svetlobe težje pridejo in so se morali znajti drugače.

Raziskovalna skupina se je zato obrnila na cianobakterije, ki težje dostopno svetlobo absorbirajo tudi na drugačne načine. Poleg fotosistema dva namreč za absorpcijo svetlobe uporabljajo tudi proteinske komplekse – fikobiline. Ti absorbirajo pri drugih valovnih dolžinah kot fotosistem dva, zato bi kombinacija teh dveh kompleksov omogočila bolj celostno izrabo svetlobne energije.

Raziskovalna skupina je za večji izkoristek sončne celice povezala fotosistem dva s fikobilinom. Opazili so, da se je ob prisotnosti fikobilina izkoristek znatno povečal. Povezane fotosintetske proteine so fiksirali v porozno membrano, ki je omogočila čim bolj neoviran pretok elektronov in povečan izplen energije.

Področje uporabe bioloških sončnih celic je sicer še bolj ali manj v povojih, a bi lahko dodatne raziskave v tej panogi vodile do bolj zelenih virov energije z večjim izplenom elektrike in manjšim vplivom na okolje.

S soncem se je obsijala Dora.