30.05.2019
Красные водоросли являются одними из самых эффективных организмов, преобразующих энергию на Земле.
Согласно новым исследованиям, проведенным учеными в университетах Бирмингема и Утрехта, крошечные светоизлучающие микроводоросли, найденные в океане, могут удивительным образом преобразовать следующее поколение органических солнечных элементов.
Красные микроводоросли - вероятно, самые древние из сохранившихся живых организмов на планете. Они развивались в течение миллиардов лет, чтобы обрести систему легкого получения энергии, эффективность которого достигает 95 %. Это позволяет им выживать в самых экстремальных условиях и адаптироваться к изменениям, которые наш мир видел за этот промежуток времени.
Изучение того, как работает эта система, может дать важные подсказки, как ее можно использовать, чтобы создать новые, сверхэффективные, органические солнечные панели. Однако из-за сложности организмов и огромного разнообразия различных видов прогресс в этой области был несколько ограничен.
Команда ученых использовала некоторые из передовых методов техники, называемой масс-спектрометрией, которая позволила им охарактеризовать отдельные компоненты системы сбора света водорослями. Этот принципиально новый подход позволил им раскрыть детали отдельных модулей системы, которые никогда не были замечены ранее. Эта тонкая деталь поможет ученым понять, почему микроводоросли так эффективны при сборке.
Анейка Линей, в Школе биологических наук в Университете Бирмингема, является одним из ведущих авторов исследования, которое опубликовано ныне в Cell Chem. «Микроводоросли - это удивительные организмы, которые могут делать вещи намного лучше, чем системы, разработанные инженерами. Применяя эти знания, мы можем начать добиваться реального прогресса в адаптации этих систем для использования в солнечных панелях» - объясняет она.
Профессор Альберт Хек, научный директор Нидерландского центра протеомики, Утрехтский университет, добавил: «Мы предполагаем, что когда вы видите водоросли, они выглядят вялыми и, конечно, не очень интересными. Но когда вы смотрите на молекулярные детали их механизмов, которые заставляют их так эффективно преобразовывать солнечный свет в энергию, вы думаете, что они более сложные, чем самые изысканные швейцарские часы. Это - результат 3 миллиардов лет тонкой настройки, называемой эволюцией».
Следующим шагом для группы будет более детальное изучение того, как энергия передается через эти системы сбора света, и определение того, почему модули, которые они определили, настолько эффективны.
«Солнечные батареи в домах Великобритании работают обычно с КПД 10–20%, повышение этой эффективности до 95% резко увеличит использование солнечной энергии и тем самым поможет защитить окружающую среду», - добавляет доктор Линей.