Bessere Blätter

1. April 2011 von Laborjournal

Wenn man’s doch nur wie die Pflanzen machen könnte. Ein bisschen Sonnenlicht, dazu noch Wasser und Kohlendioxid, und schon machen ihre Chloroplasten damit — Energie.

Kein Wunder, versuchen schon lange viele Forscher den Pflanzen ihre „Blättertricks“ abzuschauen, um synthetische „Photosynthese-Kraftwerke“ für die Energiegewinnung zu entwickeln. Denn erstens: Gelänge es tatsächlich, solche „Photosynthese-Reaktoren“ mit genügender Energieeffizienz auf wirtschaftlich erschwingliche Weise zu betreiben, wären Atomkraftwerke womöglich endgültig Schnee von gestern. Und zweitens: Wer es schafft, wird ziemlich sicher reich und berühmt. Allerdings, bislang gibt es allenfalls Anfangserfolge (siehe etwa hier und hier).

Den neuesten Vorstoß in diese Richtung verkündete jetzt Daniel Nocera vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge, USA, auf der Frühjahrskonferenz der American Chemical Society in Anaheim, Kalifornien. Er stellte dort ein „künstliches Blatt“ von der Größe einer Spielkarte vor, auf dessen einer Seite Siliziumscheiben das Sonnenlicht absorbieren und die Lichtenergie an Katalysatoren aus Nickel und Kobalt auf der anderen Seite weiterleiten. Diese wiederum spalten daraufhin Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff. Letzterer kann entweder direkt als Kraftstoff dienen oder in Brennstoffzellen in Energie umgewandelt werden — wobei in beiden Fällen wieder Wasser entsteht. Das Grundprinzip dieses Katalysators hatte Nocera mit seinem Kollegen Matthew Kanan bereits 2008 in Science publiziert.

Laut Nocera müsse man das neu entwickelte „Blatt“ lediglich in ein großes Glas mit mehreren Litern Wasser legen, das Ganze im Sonnenlicht platzieren — und schon würde es sämtliche Energie produzieren, die ein Haushalt in einem Entwicklungsland braucht. Es arbeite mindestens 45 Stunden ohne Leistungsverlust und sei dabei zehnmal effektiver als die echte Photosynthese. Und es ist billig herzustellen.

Noceras Vision ist, dass irgendwann einmal jedes Haus sein eigenes kleines „Blätter-Kraftwerk“ besitzt und damit seinen Energiebedarf deckt. In Anaheim sagte er dazu:

Die Natur wird von der Photosynthese angetrieben. Ich glaube, dass die zukünftige Welt ebenso von der Photosynthese angetrieben wird — in Form von künstlichen Blättern.

Gelänge dies, würde er sicherlich berühmt. Damit er womöglich auch reich wird, hat er sein Verfahren bereits patentiert und die Firma Sun Catalytix gegründet. Bereits in drei Jahren, so hofft Nocera, könnte diese die neue Technologie kommerzialisieren.

Solche Prognosen sind natürlich meist noch weniger zuverlässig als Lotto-Tipps. Nichtsdestotrotz scheint die „künstliche Photosynthese“ gerade in eine spannende Phase einzutreten.

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