Natuur laat zien hoe zonlicht schone energiebron kan vormen
VU-hoogleraar ziet oplossingen in complexe biologische systemen
Persbericht van de Vrije Universiteit Amsterdam
Het is voor onze toekomst essentieel om schone oplossingen te vinden om te voldoen aan de vraag naar energie in onze samenleving. Terwijl de zon verreweg de meest overvloedige energiebron is die wij tot onze beschikking hebben, moeten we nog leren hoe we die energie efficiënt kunnen opvangen, transporteren en opslaan. Volgens Rienk van Grondelle, VU-hoogleraar en bij FOM zowel lid van de Raad van Bestuur en werkgroepleider, liggen de oplossingen in complexe biologische processen zoals die in de natuur plaatsvinden.
Lichtoogstend systeem voorkomt energieverlies
Van Grondelle en collega's van andere universiteiten geven vandaag in een overzichtsartikel in Nature Chemistry de stand van zaken in de wetenschap weer over hoe in de natuur zonlicht wordt opgevangen en omgezet naar bruikbare brandstof (fotosynthese). Op basis daarvan stellen ze een mogelijk ontwerp van een lichtoogstend systeem voor, waarin de opgevangen energie op een efficiënte manier wordt geoogst en opgeslagen voordat het verloren gaat.
Pigmenten vangen energie uit zonlicht op
"Dat is een van de centrale uitdagingen in ons onderzoek," zegt Van Grondelle. "De energie van zonlicht wordt opgevangen door gekleurde moleculen, ook wel pigmenten genoemd. In planten zijn dat voornamelijk chlorofyl en caroteen. Maar de energie wordt maar gedurende een miljardste seconde opgeslagen en dat laat weinig tijd over aan de pigmenten om de energie door te geven om zo brandstof of elektriciteit te produceren."
Energiecircuit versterkt energie uit zonlicht
Meer dan tien miljard zichtbare lichtdeeltjes vallen elke seconde op een gemiddeld blad en van bijna elk deeltje wordt de energie opgeslagen en gebruikt voor de groei van de plant. "Dat inspireerde ons om een energiecircuit te bedenken dat tien keer kleiner is dan het dunste elektriciteitsdraadje in een computerprocessor. Zo'n circuit kan heel gecontroleerd de energie uit zonlicht richten, reguleren en versterken met behulp van pigmenten die we zelf kunnen maken. Op die manier gaat veel minder energie verloren."
Meer informatie
Het artikel 'Lessons from nature about solar light harvesting' is verschenen in Nature Chemistry. Voor meer informatie kunt u contact opnemen met Rienk van Grondelle.