Vědci dokázali spustit umělou fotosyntézu! Vyřeší to problém globálního oteplování?

Ačkoliv kolem ní panují skoro až zázračné konotace, ve svém základě je fotosyntéza dobře pochopený chemický proces – nic více, nic méně. Snahy o umělou fotosyntézu přesto dlouho do značné míry zklamávaly, nedařilo se jim totiž to hlavní, přeměnit slunce a atmosférické složky do průmyslově použitelné energie. Nová metoda z laboratoře amerického Ministerstva energetiky ale konečně hlásí v umělé fotosyntéze vyhlížený pokrok. Kdy tedy začneme do nádrží tankovat paliva z jejích následovníků?

Dokonalé uskladnění energie

Fotosyntéza je rostlinný chemický proces, který převádí zachycené sluneční světlo, oxid uhličitý a vodu do sloučenin dodávajících rostlině energii. Odpadním produktem je při něm navíc kyslík. Hlavní a nejvýznamnější výhodou umělé fotosyntézy je uložení získané energie v ekonomicky skladné formě. Tekuté karbohydráty jsou totiž palivo, jaké tankujete do svých aut i vy. Oproti tomu elektrická energie z běžné fotovoltaiky stále spoléhá na těžkopádné, drahé a problematicky znovupoužitelné baterie, popřípadě těžkopádnou termální energii. Objevení "zázračné" baterie je ostatně svatý grál celé fotovoltaiky – ač existuje řada nápadů i v tomto ohledu, umělá fotosyntéza nic takového nepotřebuje.

Právě z tohoto důvodu je pozitivní zprávou, že americká laboratoř Lawrence Berkeleyho spolu s vědci z University of California a pod záštitou ministerstva energetiky oznámili úspěch nového procesu, který umožňuje nejen zachycení atmosférických emisí oxidu uhličitého, ale i jejich přeměnu zpátky v průmyslově použitelné látky. Tato "recyklace" skleníkového plynu by tak byla využitelná k nové aplikaci látek pro produkci plastů, léků nebo dokonce znovu i paliv.

Jak to funguje?

Zařízení z Berkeley se prý sestává z množiny polovodičových fotoanod ve formě nanovlákem zachycujících sluneční svit a oxid uhličitý, které energii předávají skrze vodu pro podzemní fotokatody, od nichž získaná energie putuje k bakteriím napodobujícím principy fotosyntézy, a tak ze získané energie konečně produkujícím karbohydráty. Ve výsledku proces vytváří látky velmi podobné těm, které tvoří i páteř produktů ropného průmyslu, tentokrát však pouze skrze obnovitelné zdroje.

Umělý benzín jinak

Proces by sice při svém využívání karbohydrátů – tedy skrze spalování – opět generoval skleníkové plyny a zplodiny, dnešní úsporné motory by ale ekologické dopady snížily. Možnost znovu zachycovat atmosférické plyny by navíc teoreticky přinesla možnost snížit obsah skleníkových plynů v atmosféře. Podobné nápady sice existují už delší dobu ve formě tzv. geochackingu, zde však mají podobu monstrprojektů s pochybným výsledkem.

Ačkoliv svého druhu umělá fotosyntéza je už nějaký čas možná, doposud se přliš nedařilo zachytit atmosférický oxid uhličitý, což je právě průlomem metody z Berkeley. Hlavním problémem umělé fotosyntézy přesto stále zůstává relativní neefektivita a finanční náročnost. Prozatím zkrátka proces není alternativou vůči ropnému průmyslu a ceně fosilních paliv – což je logické, vzhledem k tomu, že fosilní paliva se ukládala po stovky milionů let.

Možná ale, že stále vyšší cena jejich dolování, popřípadě rizikovost alternativních metod zisku fosilních paliv jako například fracking, nakonec zdraží dnešní ceny energií natolik, že stále efektivnější umělá fotosyntéza dostane svou šanci. Umělá fotosyntéza by podle teorií měla navíc být schopná se časem té přírodní nejenom vyrovnat, ale v efektivně ji dokonce předčít.

Ladislav Loukota