В лаборатории Университета Беркли разрабатывают систему фотосинтеза, которая сможет производить топливо без выброса углекислого газа в атмосферу.
Фотосинтез очень сложно имитировать в лабораторных условиях. В 1970-х токийские ученые впервые доказали, что устройства, работающие на солнечной энергии, могут превращать воду в водород и кислород. Теперь, когда климатические изменения и энергетический кризис перестали быть туманным прогнозом, многие ученые возобновили работу в этом направлении.
Лаборатория Пэйдуна Яна улучшила конструкцию 70-х гг. — вместо двух светочувствительных электродов, покрытых катализатором Ян использовал недорогой никель. Вместо плоских электродов были задействованы нанопровода из силикона и других полупроводников. Поскольку нанопровода в 100 раз превышают по объему поверхности плоский электрод того же размера, они могут нести на себе больше катализаторов, значительно увеличивая эффективность реакции.
Однако, разделение воды — это еще простая часть процесса. Станции идут дальше, используя водород из воды в реакции, которая превращает углерод в сложные молекулы. Ян хочет сделать то же самое. В конце концов, самолеты и машины не используют водород, им нужен бензин и другие сложные химические соединения.
Для этого он использует генетически измененные бактерии, которые размещаются на нанопроводах и служат «живым катализатором» — используют водород и соединяют его с углекислым газом, выделяя метан и другие углеводороды, необходимые для производства пластмасс и топлива.
Сейчас система Яна сравнялась по эффективности с природным фотосинтезом, и позволяет получить 1% энергии из солнечного света в виде химических соединений. Неплохо для прототипа, доказывающего гипотезу, но недостаточно для промышленного производства.
Ян надеется частично перейти на синтетические катализаторы, отказавшись от использования только бактерий, которых слишком сложно поддерживать в живом состоянии.