Mówiąc bardzo ogólnie, fotosynteza jest to proces wytwarzania energii, paliwa komórkowego roślin i niektórych bakterii przy pomocy światła słonecznego oraz dwutlenku węgla. Jak wyjaśnia dr hab. Sebastian Maćkowski z Instytutu Fizyki Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, zielony kolor liści związany jest z obecnością chlorofilu, który odpowiada za absorpcję światła. Po wielu latach badań naukowych okazuje się, że ten proces mogą także wykorzystać ludzie, np. do wytwarzania energii cieplnej.
- Standardowa molekuła chemiczna chlorofilu pochłania światło w obszarze światła niebieskiego i czerwonego, nie pochłania natomiast światła zielonego, czyli fal w zakresie pomiędzy 400 a 700 nanometrów – tłumaczy nasz ekspert.
Jest bardzo duży obszar światła widzialnego, którego chlorofil nie jest w stanie absorbować. Powstają tzw. dziury spektralne, które można by wypełnić za pomocą nowoczesnych technologii, a konkretnie – nanotechnologii.
- Jesteśmy w stanie dopasować wielkość kropki kwantowej do dziur widmowych w chlorofilu – mówi gość "Wieczoru Odkrywców". Kropka kwantowa o bardzo niewielkich rozmiarach będzie pochłaniać światło niebieskie, a dziesięć razy większa – światło czerwone.
Naukowcy opracowali już także sposób na wykorzystywanie światła pomiędzy światłem widzialnym a falami radiowymi, a więc - podczerwieni. Wykorzystują do tego sinice, które taki rodzaj światła pochłaniają. Co więcej – potrafią tę absorpcję kilkakrotnie zwiększyć poprzez odpowiedni dobór wytwarzanych w tym celu nanostruktur.
Być może już wkrótce będzie można zastąpić w ten sposób np. tradycyjne krzemowe baterie słoneczne.
Badania nad takim wykorzystaniem energii słonecznej prowadzone są w ramach programu Welcome przeznaczonego dla wybitnych uczonych zza granicy, tworzących zespoły badawcze w polskich jednostkach naukowych.
(AK)
Aby wysłuchać audycji Krzysztofa Michalskiego, wystarczy wybrać dźwięk "Będą dla nas pracować - algi i sinice" w boksie "Posłuchaj" w ramce po prawej stronie.