Im Zuge der Photosynthese wandeln Pflanzen in einem komplexen Prozess CO2 in Zucker um. Die riesigen Regenwälder wirken daher wie eine Art natürlicher Energiespeicher und spielen eine wichtige Rolle im Kampf gegen den Klimawandel. Forscher arbeiten zudem bereits seit einiger Zeit daran, diesen Prozess auf künstliche Weise nachzubilden. Dann müssten keine Bäume mehr gepflanzt werden, um CO2 zu speichern, sondern die Speicherung könnte im industriellen Maßstab geschehen. Forschern der Max-Planck-Gesellschaft scheint nun genau dies gelungen zu sein. Sie kombinierten verschiedene Enzyme, die so in der Natur niemals aufeinander treffen würden, und erreichten damit eine Kettenreaktion, die um zwanzig Prozent effizienter ist als die Photosynthese der Pflanzen.


energiepflanze

Die pflanzliche Photosynthese arbeitet vergleichsweise ineffizient

Dies ist möglich, weil der Photosynthese-Prozess in der Natur noch nicht vollständig ausgereift ist. Das dort wirkende Enzym namens RuBisCo bindet zwar CO2, arbeitet dabei aber vergleichsweise langsam und greift in etwa jedes fünfte Mal sogar daneben – statt eines CO2-Moleküls erwischt es dann ein Sauerstoffmolekül. Glücklicherweise gibt es in der Natur aber auch Enzyme, die deutlich effizienter arbeiten. Die Forscher machten sich daher auf die Suche nach einer Alternative und fanden ein Molekül namens Crotonyl-CoA Carboxylase/Reductase. Auf diese Weise ersetzten die Forscher dann nicht nur den Startpunkt des Calvin-Zyklus der Photosynthese, sondern suchten für jedes einzelne Enzym eine bessere Alternative.


Rohstoffe für Biodiesel könnten produziert werden

Heraus kam dann ein Zyklus, der auf siebzehn Enzymen aus neun verschiedenen Organismen basiert. Aktuell wandelt die künstliche Photosynthese dabei noch CO2 in Glyoxalsäure um – was aus wirtschaftlicher Sicht nicht besonders sinnvoll ist. Der Zyklus kann aber recht einfach so verändert werden, dass aus dem CO2 beispielsweise Rohstoffe für einen Biodiesel werden. Auch ein Antibiotikum könnte auf diese Weise entstehen. Die Anwendungsmöglichkeiten der neuen Methode sind also vielfältig. Gut möglich, dass schon bald zumindest ein Teil des CO2s aus der Atmosphäre zurückgeholt und dann mithilfe der künstlichen Photosynthese weiter verarbeitet werden kann. Bis dahin gilt im Kampf gegen den Klimawandel aber weiterhin: Am besten so viele CO2 Emissionen wie möglich vermeiden.

Via: Arstechnica

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