Artificiell fotosyntes framtidens energi

Konstgjord fotosyntes är nästa steg för den organiska kemi som i år belönas med Nobelpriset. Enligt en av pristagarna, Ei-Ichi Negishi, skulle konstgjord fotosyntes kunna vara lösningnen på framtidens energiproblem. Nyckeln till framgång här är att som naturen använda sig av en metall som katalysator.

– Jag tror att övergångsmetaller kommer att vara avgörande för det jag kallar för artificiell fotosyntes, säger Ei-Ichi Negishi, professor i Kemi vid Purdues Universitet i USA.

Fotosyntesen är naturens sätt att tillvarata solenergi och omvandla den till kemisk energi. Den artificiella fotosyntesen skulle enligt professor Negishi kunna vara framtidens lösning på tre stora problem.

För det första skulle bristen på mat vara ett minne blott.

– Eftersom koldioxid och vatten blir kolhydrater och kolhydrater är mat, säger Ei-Ichi Negishi.

För det andra skulle det inte vara någon brist på bränsle.

– Kolhydrater omvandlas redan i dag till bränsle och det kan bli effektivare och renare med de här kolhydraterna, säger Ei-Ishi Negischi.

Det tredje problemet som skulle kunna tacklas är koldioxidutsläppen. Enligt Ei-Ichi Negishi kan man i framtiden med den här tekniken se koldioxiden som en tillgång i stället för en förorening.

– Det är vansinne att försöka få ner koldioxidproduktionen. Koldioxid är den största källan till organiska ämnen och vi kan utnyttja det, säger Ei-Ichi Negishi.

Eftersom kol är grundbulten i den organiska kemin, så är det kanske inte en så förflugen tanke. Ei-Ichi Negishi säger att artificiell fotosyntes borde kunna gå att genomföra genom att försöka härma naturen.

– Här kommer övergångsmetallerna att spela en avgörande roll. I klorofyll finns där järn som fungerar som katalysator, säger Ei-Ichi Negishi.

För att åstadkomma en artificiell fotosyntes behövs det enligt professor Negishi en katalysator i form av en övergångsmetall. Katalysatorn gör att ämnen kan reagera kemiskt med varandra och övergångsmetaller är de ämnen som finns i periodiska systemets mellersta del och som visat sig vara användbara som just katalysatorer inom organisk kemi.

Kemister kan idag, tack vare nobelpristagarnas upptäckter, styra reaktioner dit de vill och framställer nu med de här verktygen en mängd olika komplexa ämnen som används till exempel inom läkemedelsintustrin, teknikindustrin och inom jordbruket.

Kanske får vi se hur de nu tämjer fotosyntesen, eller snarare återuppfinner den.