Världens stora utmaningar: Befolkningstillväxt och energibehov

En presentation över ämnet: "Världens stora utmaningar: Befolkningstillväxt och energibehov"— Presentationens avskrift:

1 Artificiell fotosyntes Konstgjord energi på naturens vis Anders Lundberg Förbundet Unga Forskare

2 Världens stora utmaningar: Befolkningstillväxt och energibehov

3 Världens stora utmaningar: Befolkningstillväxt och energibehov

4 Världens stora utmaningar: Globala klimatförändringar

5 Världens stora utmaningar: Globala klimatförändringar

6 MEN: Uppvärmning eller avsvalning - spelar ingen roll!
Förändringen är det intressanta Och där är forskarna överens - en förändring är på väg, och växthusgaserna är den primära orsaken

7 En forskares bästa inspirationskälla: Naturens smarta lösningar
Har naturen någon metod för att förbruka växthusgaser och producera energi? JA! FOTOSYNTES

8 En forskares bästa inspirationskälla: Naturens smarta lösningar
I fotosyntesen omvandlas koldioxid, solljus och vatten till syre och upplagrad energi Fotosyntesen sker i kloroplaster: organeller i växtceller och vissa bakterier CO2 + solljus + vatten -> O2 + energirika produkter Energirika produkter kan vara exempelvis kolhydrater eller vätgas

9

10 Biomimik: att imitera naturens processer metoder för vätgasproduktion
Så fungerar det i kloroplaster: Enzymkomplexet Fotosystem II fångar in energin från solljuset i klorofyllmolekyler Klorofyllmolekylerna blir energimättade och ger bort en elektron som går vidare och ger energi för att bilda kolhydrater

11 Biomimik: att imitera naturens processer metoder för vätgasproduktion
Klorofyll återfår sin tappade elektron genom att ett komplex av manganjoner och aminosyran tyrosin oxiderar vatten När klorofyll reducerats av mangankomplexet kan den återigen fånga in solenergi och cykeln börjar om Forskningens mål är att skapa en “supermolekyl” som kan fungera på samma sätt som Fotosystem II!

12 Biomimik: att imitera naturens processer metoder för vätgasproduktion
I forskarnas supermolekyl: Ädelmetallen Ruthenium ersätter klorofyll som reducerande molekyl Annan manganuppsättning Elektronen används för vätgasproduktion istället för att driva syntesen av kolhydrater

13 Biomimik: att imitera naturens processer metoder för vätgasproduktion
Från naturlig till artificiell fotosyntes:

14 Forskning i Sverige: Konsortiet för Artificiell fotosyntes
Forskare från Uppsala, Lund och Stockholms universitet samarbetar sedan 1994 i ett konsortium för att utveckla tenik för artificiell fotosyntes. Forskningen anses vara ett av Sveriges främsta spjutspetsområden och finansieras av flera stiftelser och organisationer. Förutom biomimetisk forskning arbetar konsortiet även med bioreaktorer.