Китайские исследователи обещают миру искусственный фотосинтез

Группа ученых из Городского университета Гонконга утверждает, что ей удалось разработать стабильную искусственную фотокаталитическую систему, которая способна на солнечном свете крайне эффективно превращать растворенный в воде углекислый газ в метан. Открытие открывает в том числе фантастические перспективы для производства искусственной пищи и колонизации космоса

Созданная гонконгскими исследователями совместно с коллегами из Шанхайского института органической химии Китайской академии наук система копирует природные хлоропласты — так называемые органеллы высших растений, водорослей и некоторых бактерий, которые при помощи хлорофилла превращают солнечный свет и углекислоту в более сложные органические соединения.

Если открытие удастся превратить в настоящую технологию, а технологию получится внедрить, это станет революцией не меньшей, чем все предыдущие технологические революции в истории человечества, и не менее значимой, чем ожидания, которые сейчас возлагаются на развитие искусственного интеллекта, термоядерного синтеза или высокотемпературной сверхпроводимости. Комментирует заведующий кафедрой генетики, растениеводства и защиты растений РУДН Валентин Введенский:

Валентин Введенский заведующий кафедрой генетики, растениеводства и защиты растений РУДН «С тех пор как Тимирязев описал процессы фотосинтеза, не прекращаются попытки построить такую же систему. Если мы сможем получить те же самые процессы синтетически, более эффективно, как пишут, это великие перспективы, великое открытие, за что можно сразу как минимум нобелевку давать. Даже если это только очередная научная гипотеза, все равно это похвально. Если мы освоим фотосинтез, мы сможем создавать практически любую органику на уровне растений. Это и корм для животных, и материалы для создания пищевых производств для человека».

Эффективность естественного фотосинтеза составляет не более 5% от полученной Солнцем световой энергии. Ученые из университета Гонконга утверждают, что их технология искусственного фотосинтеза в разы эффективнее природного фотосинтеза. Но переключаться на искусственное усиленное производство биомассы на Земле вряд ли есть смысл. А вот для строительства долговременных станций на орбите или на соседних планетах подобное открытие может стать ключевым фактором, считает член Ассоциации футурологов Александр Кононов:

Александр Кононов член Ассоциации футурологов «Технология будет иметь, конечно же, огромное значение для освоения космоса, для решения проблем с созданием космических станций и для создания колоний на Луне, Марсе и так далее. Технологии искусственного фотосинтеза и вообще технологии переработки CO2, выработки кислорода — это важнейшие задачи, которые помогут создавать колонии. Все, что касается искусственных продуктов питания, будет чрезвычайно востребовано, но прежде всего это будет востребовано при космической колонизации. А вот на Земле человечество будет стараться сохранить все естественное, что мы имеем сейчас».

Для выработки своей системы искусственного фотосинтеза гонконгские ученые совместно с их шанхайскими коллегами взяли за образец так называемые пурпурные бактерии, которые способны к фотосинтезу и живут в пресных или соленых водоемах. Их искусственная система имитирует структуру светоулавливающих хроматофоров — клеток, содержащих пигмент, — которые очень эффективно передают энергию Солнца. Причем в ходе эксперимента скорость и объем превращения солнечной энергии в топливо составили 15%, что втрое превосходит естественный фотосинтез.