MOLDOVENII.MD

Fotosinteza artificiala, o sursa ieftina de energie

In anul 1976, dr. Joseph Katz, de la Aragon Nat., statul Illinois, SUA, a realizat o “frunza artificiala”, eveniment consemnat in presa si sinonim cu fotosinteza artificiala.
In fond a fost vorba de o pila electrica, bazata pe una dintre etapele fotosintezei si anume pe cea in care fotonii lovesc clorofila determinand eliberarea de electroni. Descoperirea reprezinta o sursa de energie ieftina, pornind de la apa si clorofila, precum si o sursa de hidrogen, socotit combustibilul ideal. Tot odata reprezinta un pas important spre sinteza artificiala de substante organice (glucide si lipide).
Fotosinteza este procesul prin care, folosind lumina ca sursa de energie, plantele sintetizeaza, pornind de la carbonul provenit dintr-o substanta anorganica simpla (dioxidul de carbon) substante organice complexe. Operatiunile se desfasoara in organitele specializate ale celulei, numite cloroplaste, care contin pigmentul verde indispensabil actiunii – clorofila. Procesul este extrem de complex.
In prima faza a fotosintezei clorofila absoarbe fotoni din radiatia luminoasa si elibereaza, in schimb, un numar echivalent de electroni. Acesti electroni duc la formarea unor enzime necesare in urmatoarele etape ale fotosintezei. Clorofila, isi recupereaza electronii din moleculele de apa, intr-un proces numit fotoliza apei, realizat cu participarea uneia dintre enzimele formate anterior si catalizat de structuri oxido-reducatoare ce contin atomi de mangan si calciu. Moleculele de apa sunt scindate in ioni de hidrogen si oxigen; hidrogenul participa la reactiile chimice care duc la formarea moleculelor de ATP, iar oxigenul este eliberat in atmosfera si folosit de nenumarate organisme pentru respiratiei.
In cea de-a doua faza plantele absorb din atmosfera dioxid de carbon si, cu ajutorul unei armate de enzime, intr-un lant de operatiuni complicate, construiesc, din carbonul extras din CO2, carbohidrati ca zaharoza sau amidonul, iar pornind de la ele, alte si alte substante organice.
Ceea ce e extraordinar la acest proces este eficienta lui: aproape nimic nu se pierde, ciclurile biochimice functioneaza cu o viteza si cu o exactitate ce par neverosimile, enzimele sunt reciclate si se regenereaza permanent.
Fotosinteza e un fenomen care, desi studiat pana la cele mai ascunse intimitati la care s-a putut ajunge cu analiza pastreaza inca un aer de miracol.
Recent, o echipa de cercetatori de la Massachusetts Institute of Technology (MIT), condusa de profesorul Daniel G. Nocera, a anuntat ca a obtinut ceea ce ei numesc prima “frunza artificiala”: un mini-panou solar, de marimea unei carti de joc, din material semiconductor ieftin, acoperit cu compusi catalizatori si care, scufundat in apa, imita fotosinteza cu mare eficienta, este stabil si rezistent la uzura.