Фотосинтез в действии: новая молекула изменит взгляды на альтернативные источники энергии

Учёные из Базельского университета (Швейцария) создали молекулу, которая ведёт себя почти как растения: под действием света она одновременно накапливает два положительных и два отрицательных заряда. Это открытие может приблизить человечество к созданию углеродно-нейтрального топлива.

Почему это важно

Природный фотосинтез позволяет растениям превращать CO₂ в сахар, который служит источником энергии для всего живого. При "сжигании" углеводов снова выделяется углекислый газ, и цикл замыкается.

Учёные хотят воспроизвести этот процесс искусственно, чтобы из солнечного света получать топливо — водород, метанол или синтетический бензин. При сжигании такие виды топлива будут выделять ровно столько CO₂, сколько ушло на их производство.

Как устроена молекула

Новая структура состоит из пяти звеньев:

• два на одном конце отдают электроны и становятся положительно заряженными;
• два на другом конце принимают электроны и приобретают отрицательный заряд;
• центральный компонент улавливает свет и запускает реакцию.

Чтобы накопить четыре заряда, нужны две вспышки света. Первая создаёт по одному "плюсу" и "минусу", вторая — ещё два. В итоге молекула удерживает четыре заряда, которые можно использовать для химических реакций, например для расщепления воды на водород и кислород.

В чём уникальность

Главное преимущество — работа при обычной интенсивности солнечного света. Ранее для подобных экспериментов требовались мощные лазеры. Кроме того, заряды остаются стабильными достаточно долго, чтобы их можно было использовать в реакциях.

"Мы определили важную часть головоломки. Эти результаты помогают лучше понять перенос электронов и открывают новые перспективы для устойчивой энергетики будущего",- отмечает профессор Оливер Венгер.

Уточнения

Фотоси́нтез (от др.-греч. φῶς - "свет" и σύνθεσις - "соединённый", "складной", "связывание", "синтез") — сложный химический процесс преобразования энергии видимого света (в некоторых случаях инфракрасного излучения) в энергию химических связей органических веществ при участии фотосинтетических пигментов (хлорофилл у растений, бактериохлорофилл у бактерий и бактериородопсин у архей).