kunstig fotosyntese


Hei!
Jeg bare lurte på om det er mulig fremstille fotosyntesen kunstig, altså i en fabrikk eller liknende, mtp miljøgevinsten en får ved å kvitte seg med CO2.


Replies

Jo, det går an å lage kunstig fotosyntese, men det er ikke regningssvarende. (Omtrent like regningssvarende som å framstille gull ved å bomardere iridium med alfapartikler!!!) Så vidt jeg vet klarer vi ikke å få fotosyntese ut fra kjemisk reint klorofyll. Det kan bare virke i membraner i kloroplaster. Derimot kan man bruke manganatomer, visstnok i et arrangement av fire atomer (4 Mn), som ved belysning spalter vann i protoner, elektroner og oksygenatomer. Dette er samme prinsipp som i plantene, fordi det også her er mangan (forbundet med et enzym) som "knuser" vannmolekylene.
Interessant, Klaus. Dette har jeg ikke hørt om. Men da må en vel også ha et system som separerer/fanger opp produktene - slik at de ikke umiddelbart reagerer til vann igjen?
Og fotosyntese blir det jo ikke før en får brukt hydrogenet (protonene/elektronene) til å redusere karbondioksid til organisk karbon. Har noen fått til det?
Nei, så vidt jeg vet har man bare fått til å spalte vann - basta! De andre prosessene som styrer elektronene gjennom fotosystemene der ATP og NADPH + H+ dannes, samt Calvin-Benson-syklus (og CO2 assimilasjon) er ikke realisert.

Ekstrahert klorofyll fluorescerer i rødt. Dette kommer av at klorofyll eksiteres av fotoner, og skiller ut energi som rødt lys når det de-eksiteres, dvs. faller tilbake til "normaltilstand". I plantene brukes denne energien til å spalte vann over manganatomene i enzymet, derfor ser vi ingen fluorescering i levende plantevev.

Ved livets opprinnelse kunne vi tenke oss en forløper til fotosyntesen ved at et system hvor mangan "sparker" ut elektroner fra vann ved hjelp av lys og elektronene fanges opp av en elektronakseptor som f.eks. treverdig jern som reduseres til toverdig jern og derved utfører et kjemisk arbeid.

Mye tyder dessuten på at den første fotosyntesen ikke brukte vann som elektrondonor men hydrogensulfid, tiosulfat eller hydrogen som elektrondonor. Til denne benyttes bakterieklorofyller, og fotosyntesen produserer elementært svovel, sulfat eller for hydrogens vedkommende, går rett inn i NADPH + H+.

I Illustrert vitenskp nr 10 2004 står det en artikkel, "Nå lager forskerne kunstig fotosyntese", hvor det beskrives hvordan forskere ved Arizona statsuniversitet har klart å konstruere et helt nytt kjempemolekyl med samme egenskaper som klorofyll, og hvordan forskere CSIRO (Australia) har klart å omdanne CO2-gass til metan og acytelen og videre til sukker og andre karbohydrater eller miljøvennlig brensel.

Hele artikkelen (uten bilder) kan leses på:
http://www.illvit.no/polopoly.jsp?d=154&a=1750

I forbindelse med artikkelen er det dessuten lagt ut en lenke:
http://photoscience.la.asu.edu/photosyn/education/photointro.html

Håper dette kan være til hjelp,
vennlig hilsen
Tom Huke

Å spalte vann i hydrogen og oksygen ved en fotokjemisk prosess kan være nyttig. Hydrogen blir regnet som fremtidens brensel, og det skulle vel også gå å lage for eksempel metanol av CO2 og hydrogen. En komersiell prosess bruker CO og H2 + en katalysator.

Så vidt jeg vet, foregår det forsøk med alger som produserer hydrogen ved fotosyntese.

Det som er sagt om å konvertere CO2 til organiske stoffer ad kjemisk vei synes underlig, det krever jo energi, fra fossilt brensel? Her har vi nok et forslag til perpetum mobile!

AA