Af en toe denk ik: dat heb ik toch al gelezen en een berichtje van gemaakt? Vaak is dat ook zo. Nu levert dit een berichtje op over een synthetisch blad dat allerlei chemicaliën produceert en een overlappende naam: Chong Liu. Liu werkte in dit onderzoek, onder meer, met Daniel Nocera van de Harvarduniversiteit samen. Ze maakten ook een systeem dat zonlicht gebruikt en samenwerkt met micro-organismen (waterstofetende bacteriën) die uiteindelijk de vloeibare brandstoffen produceren. Persoonlijk lijken me dit soort systemen met levende organismen problematisch, maar ik ben deskundig op geen enkel terrein en de onderzoekers zijn enthousiast (maar wat zegt dat?).
“Dit is een echt kunstnmatig fotosynthesesysteem”, zegt Nocera. “Die werden meestal gebruikt om water te splitsen, maar dit is een a-tot-z-systeem, waarbij we beter scoren dan het rendement van de fotosynthese in de natuur (kan ook moeilijk anders; dat ligt rond 1%; as).” Volgens medeonderzoekster Pamela Silver, ook van Harvard, stoppen de mogelijkheden daar niet. “Het mooie van biologie is dat het de beste scheikundige van de wereld is. Die doet dingen waar wij veel moeite mee hebben (of meer dan dat; as). In principe hebben we hiermee een platform dat in theorie elk organisch molecuul kan maken.”

Het systeem is bionisch blad 2.0 genoemd. 1.0 beviel niet (kennelijk). Dat kwam, onder meer, doordat de katalysator die werd gebruikt om waterstof te produceren (een nikkel/molybdeen/zink-legering) ook zuurstofradicalen produceerde, waardoor de gebruikte bacteriën het loodje legden. Om dat te voorkomen moest er met hoge spanningen worden gewerkt, waardoor het rendement daalde. Nocera: “We hebben nu een katalysator ontworpen van een kobalt/fosfor-legering, die niet die reactieve zuurstofverbindingen maakt. Daarmee kunnen we bij een lagere spanning werken, waardoor het rendement aanzienlijk verbetert.”

Rendement

Het bionische blad zet nu zonlicht om in biomassa met een omzettingsrendement van 10%; laag als je naar zonnecellen kijkt, maar hoog als je kijkt naar het rendement van natuurlijke fotosynthese. Naast een hoger rendement realiseerden de onderzoekers ook een groter productenpalet: naast iso-butanol en iso-pentanol ook polyhydroxybutyraat (een kunststof), zegt het persbericht. De nieuwe katalysator bleek volledig bioverenigbaar te zijn. Verbeteringen zijn zeker nog gewenst, stellen de onderzoekers, maar nu al zou het systeem geschikt zijn voor commerciële toepassingen. Nocera (bescheiden): “Het is een belangrijke ontwikkeling, die het beter doet dan de fotosynthese. Ik wil die ook zeker naar zich ontwikkelende landen brengen. Nocera denkt dat met deze ontwikkeling de droom van het kunstmatige blad, waarmee water is te splitsen, waarheid is geworden

Bron: EurekAlert