Zapomeňte na palivové články, ještě je tu špenát
23.9.2004, Petr Hájek, článek
Po akumulátorech typu LiPol, miniaturních mechanických strojích, nukleárních bateriích, bakteriích konzumujících cukr, palivových článcích a solárním dobíjení se objevuje další zajímavá technologie, která se možná stane jednou z napájecích cest budoucnosti - poprvé v historii se vědcům z Massachusetts Institute of Technology (MIT) povedlo přenést dovednost rostlin měnit sluneční záření v energii do jednoduchého elektronického zařízení, jež možná jednoho dne bude napájet notebooky, handheldy a mobilní telefony.
Jádro zařízení tvoří komplex proteinů přezdívaný Photosystem I (PSI) odvozených z chloroplastů špenátu. PSI je natolik malý, že je pouze 10 - 20 nm široký a na špendlíkovou hlavičku se jich vejde na 100 000. "Jsou to nejmenší elektronické obvody jaké znám," dodává jeden z výzkumníků, Marc A. Baldo. Právě pan Baldo, spolu s týmem tvořeným řadou vědců z MIT, Univeristy of Tennessee, U.S. Naval Research Laboratory a dalších osob z oblasti elektrického a biomedikálního inženýrství, expertů na nanotechnologie a zástupu biologů pracuje na prvním fotosyntetickém solárním článku.
"Již máme za sebou první překážku na trati, jejímž cílem je úspěšně integrovat fotosyntetický molekulární komplex a elektronické zařízení," říká Baldo. Schopnost rostlin přeměňovat energii je pilována milióny let evoluce, takže například i prostý list špenátu je vzhledem ke své velikosti a váze v přeměně energie velmi úspěšný. Ale zkombinovat materiály nebiologické a biologické podstaty není jen tak, protože biologické potřebují k přežití vodu a sůl, což jsou substance pro elektroniku smrtelné. Zatím největším úspěchem bylo zjištění, že jedna z přísad běžná v mýdlech a čistících prostředcích umožní udržet komplexy proteinů funkční i na tvrdých a chladných podkladech - stabilizace proteinů bylo dosaženo na dobu nejméně 3 týdnů.
Doposud je také dosahováno poměrně nízké efektivity přeměny, odhaduje se, že pouze 12 %, protože většina světla prochází skrz bez toho, aby byla absorbována. Vědci doufají, že se jim časem podaří dosáhnout efektivity i přes 20 %. Tohoto cíle hodlají dosáhnout s použitím některých osvědčených triků typu zařazení několika vrstev PSI nad sebe nebo jejich umístění na nikoliv hladce placatý, ale 3rozměrný povrch, podobně jako u vysokých věžáků, jejichž plášť je v poměru k zabranému prostoru relativně velký.
Vzhledem ke špenátovému původu použitých látek může také zůstat klidný i ten nejortodoxnější ekolog.