Vedci vytvorili umelé chloroplasty, sú efektívnejšie ako príroda. Blížia sa k objavu podobnému pristátiu na Mesiaci

Patrí k najdôležitejším procesom, ku ktorým na našej Zemi dochádza. Bez fotosyntézy by naša planéta vyzerala celkom inak a my by sme sa to vlastne ani nikdy nedozvedeli. Jednoducho by sme neexistovali, rovnako ako život v tej forme, ako ho vnímame dnes. Opäť sme však dokázali prírodu nie len dobehnúť, ale dokonca prekonať. Vedci vytvorili umelé chloroplasty a sú ešte účinnejšie ako tie prirodzené v rastlinách.

Kedysi dávno, a bolo to skutočne veľmi dávno, sa v mikroorganizmoch a rastlinách vyvinul proces, ktorému vďačíme za dnešnú podobu života. Fotosyntézu, počas ktorej sa energia slnečného žiarenia premieňa na energiu chemickú, ale najmä samotné chloroplasty vedci považujú za najdôležitejšie „prírodné motory“ na našej planéte. Schopnosť ovládnuť proces fotosyntézy odborníci porovnávajú s historickým míľnikom, akým bolo pristátie na Mesiaci v roku 1969. Najnovší výskum publikovaný v časopise Science naznačuje, že k prelomu vo vede sme teraz mimoriadne blízko.

Efektívnejšie ako prírodné procesy

Vedecký tím pod vedením Tobiasa Erba z prestížneho výskumného Inštitútu Maxa Plancka totiž vo svojej tlačovej správe ohlasuje objavenie umelých chloroplastov. Sú schopné viazať na seba oxid uhličitý a premieňať slnečnú energiu na chemickú, to všetko dokonca podstatne efektívnejšie ako prirodzený proces fotosyntézy v rastlinách.

Vedeckí tím sa k prelomovému objavu dostal spojením dvoch moderných výskumných princípov. Syntetická biológia zabezpečila vytvorenie štruktúry na ukladanie a premenu oxidu uhličitého. Práca s mikrotekutinami zas manipuláciu s mikrokvapôčkami obsahujúcimi umelý chlorofyl. Ako v tlačovej správe výskumného Inštitútu Maxa Plancka vysvetľuje Erb, prvým dôležitým krokom bolo vytvorenie energetického modulu, ktorý umožní chemickú reakciu poháňať. „Pri fotosyntéze poskytujú energiu na fixáciu oxidu uhličitého chloroplastové membrány,“ vysvetľuje.

Od špenátu k umelým chloroplastom

Membrány s chlorofylom vedci odobrali zo špenátových listov. Následne do nich vložili vlastný vytvorený metabolický modul, ktorý dokáže fotosyntetizovať efektívnejšie ako prirodzený mechanizmus v rastlinách. V ďalšej fáze výskumu vedci v spolupráci s odborníkmi z laboratória vo francúzskom meste Pessac dokázali membrány vložiť do miniatúrnych kvapôčok, ktoré slúžia na akési zapudzrenie umelých chloroplastov.

Vedeckí tím tak dokázal vytvoriť mikrofluidnú platformu plnú umelých chloroplastov, ktorá (a to veľmi zjednodušene) slúži ako farma absolútne čistej energie. Umelé chloroplasty sú schopné viazať oxid uhličitý niekoľkonásobne rýchlejšie a efektívnejšie ako prirodzený proces fotosyntézy, čo je zaujímavý a vítaný efekt najmä z pohľadu globálneho otepľovania. Vedci si však od svojho objavu sľubujú najmä postup v ďalšom výskume a budúce využitie v biotechnológiách či medicíne.

Pozri aj:

Nevyčerpateľná energia je opäť bližšie. Fyzici objavili nový spôsob stabilizácie fúznych reaktorov