"Reverse Fotosynthese" - Mit Sonnenlicht Energie herstellen
Dänische Forscher haben einen natürlichen Prozess entdeckt, bei dem mit Energie aus Sonnenlicht Biomasse abgebaut wird. Dieser Prozess könnte bei der Herstellung von Chemikalien oder Biokraftstoffen fossile Energieträger teilweise ersetzen.
Mittels Fotosynthese produzieren Pflanzen aus Kohlendioxid und Wasser Zucker und geben dabei als "Abfallprodukt" Sauerstoff ab. Die dafür benötigte Sonnenenergie wird in den Pflanzenzellen vom Chlorophyll eingefangen. Die dänische Forschungsgruppe hat nun entdeckt, dass Monooxygenasen - Enzyme, die in vielen Pilzen und Bakterien vorhanden sind und bereits heute in der Herstellung von Biokraftstoffen verwendet werden - ihre Effizienz vervielfachen, wenn sie in Gegenwart von Sauerstoff und Chlorophyll mit Sonnenlicht bestrahlt werden. Die Enzyme brechen Verbindungen zwischen Kohlen- und Wasserstoffatomen auf. Es passiert also quasi der umgekehrte Prozess wie bei der Fotosynthese, weshalb die Forscher die Reaktion als "Reverse Fotosynthese" bezeichnen.
Wie weit verbreitet dieser Prozess in der Natur ist, ist bisher nicht bekannt. Es gäbe einige Hinweise, dass Pilze und Bakterien die Kombination von Monooxygenasen mit Chlorophyll und Sonnenlicht verwenden, um Pflanzen als Quelle für Zucker und andere Nährstoffe nutzen zu können.
Die Forscher konnten zeigen, dass sich aus jedweder Biomasse (z.B. Rückstanden aus der Forst- oder Landwirtschaft) Biokraftstoffe und Biochemikalien (z.B. Biokunststoffe) schneller, bei niedriger Temperatur und höherer Energieeffizienz herstellen lassen. In einigen Versuchen liess sich die Reaktionsdauer von bisher 24 Stunden auf 10 Minuten verkürzen. Dadurch lässt sich sehr viel Energie sparen, die heute überwiegend aus fossilen Energieträgern stammt. Als interessantes Anwendungsbeispiel nennen die Forscher die Umwandlung von Methan in Methanol unter normalen Umgebungsbedingungen.
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