Ett konstgjort blad växer stegvis fram i labbet

Johannes Messinger och hans forskargrupp utvecklar ett lövliknande membran som ska förvandla solljus till miljövänligt bränsle i form av vätgas. Kanske kan det bli en del av lösningen på världens energiproblem. Artificiell fotosyntes är ett deltema på det sjätte Umeå Renewable Energy Symposium som äger rum vid Umeå universitet 17-19 mars.

– Under de två sista åren har vi gjort goda framsteg med att utveckla många av de enskilda komponenterna som behövs för ett artificiellt blad. Samtidigt som vi behöver fortsätta att förbättra dessa delar så är den största utmaningen just nu att få delarna att arbeta effektivt tillsammans under en längre tidsperiod, säger Johannes Messinger, professor i biologisk kemi vid Umeå universitet.

Johannes Messinger är ett välkänt namn inom fotosyntesforskningen. I sitt labb håller han tillsammans med en grupp forskare – bestående av kemister, fysiker och fysiologer – på att utveckla ett membran som när det läggs i vatten och utsätts för solljus kan spjälka vattnet och bilda vätgas och syrgas. Detta har möjliggjorts med hjälp av femårigt anslag år 2011 från Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse på drygt 40 miljoner.

I korthet går metoden ut på att härma naturens fotosyntes. Solljuset absorberas av pigment eller halvledare, som sedan skapar positiva och negativa laddningar från solljuset. Laddningarna ska sedan separeras så att de positiva samlas på den ena sidan och de negativa på den andra sidan, av membranet. När de positiva och negativa laddningarna träffar på katalysatorer på membranytan sker kemiska reaktioner som leder till att vattnet spjälkas och vätgas och syrgas bildas.

Två av Johannes Messingers doktorander, Håkan Nilsson och Sergey Koroidov, disputerar i slutet av veckan. De har ägnat sig åt vattenspjälkningsprocessen i fotosystem II och tagit fram fler pusselbitar om hur detta i detalj fungerar.

Doktorandernas arbete är grundforskning om hur fotosyntesen fungerar, men parallellt med kartläggningen av den naturliga fotosyntesen arbetar alltså forskarna med en artificiell process.

Program för Umeå Renewable Energy Symposium, UREM:
Årets konferens fokuserar på solenergi, artificiell och naturlig fotosyntes samt bioenergi.
Session 2 under första dagen på konferensen den 17 mars handlar om artificiell fotosyntes, klockan 13:45-17:15. Inbjudna talare är Stenbjörn Styring från Ångströmlaboratoriet vid Uppsala universitet, Gary Moore Berkeley Lab i Kalifornien, James Durrant, Imperial College i London, samt Philipp Kurz, University of Freiburg i Tyskland.
http://www.kbc.umu.se/programme.html

För mer information, kontakta gärna:
Johannes Messinger, kemiska institutionen
Telefon: 090-786 59 33
E-post: johannes.messinger@umu.se

Högupplöst foto på Johannes Messinger
Bildtext: Johannes Messinger i sitt laboratorium. Fotograf: Magnus Bergström på Knut och Alice Wallenbergs Stiftelses uppdrag.

Pressmeddelande om Håkan Nilssons disputation
Pressmeddelande om Sergey Koroidovs disputation