Фотобиоелектрохимични клетки произвеждат електроенергия

Нова парадигма за развитието на фотобиоелектрохимични клетки бе оповестена в списание Nature Energy от изследователи от Еврейския университет в Ерусалим, Израел и Университета в Бохум, Германия. Проектът за фотобиоелектрохимични клетки на базата на естествена реакция на фотосинтеза привлича значителен интерес в последно време като средство за превръщане на слънчевата енергия в електрическа.

Сега изследователите съобщават за изграждането на фотобиоелектрохимични клетки, използвайки реакцията на естествената фотосинтеза и ензимите глюкозна оксидаза или глюкозна дехидрогеназа. Системата се състои от модифицирани интегрирани електроди, които включват центъра за естествената фотосинтетична реакция, наречен „Фотосистема I“, в съчетание с ензимите глюкозна оксидаза или глюкозна дехидрогеназа. Естествените протеини биват електрически свързани посредством химически медиатори за електронен трансфер. Фоторадиацията на електродите води до генерирането на електрическа енергия, докато окисляването на глюкозния субстрат действа като гориво.

Системата предоставя модел за „впрягане“ на естествения фотосинтетичен апарат за преобразуване на слънчевата енергия в електрическа, използвайки субстрати от биомаса. За разлика от многобройните биоелектрохимични системи, използващи електрическа енергия за окисляване на глюкозата, настоящото изследване прилага естествената фотосистема за производство на електроенергия от светлина като източник на енергия, обясняват учените.

„Резултатите от проучването предлагат общ подход за обединяване на фото-биоелектрохимични соларни клетки с широко приложение за преобразуване на слънчевата енергия, биоелектрокатализа и сензорни технологии“, обясни проф. Итамар Вилнер от Института по химия при Еврейския университет.