Künstliche Photosynthese – ein echter Gamechanger

Es klingt nach Science-Fiction, was die Chemikerin Francesca Toma vom Berkeley National Laboratory untersucht hat. Ihr Forschungsobjekt: Eine Maschine, die nach dem Vorbild von Pflanzen Photosynthese betreibt. Der dabei gewonnene Wasserstoff kann Motoren antreiben; die Energie kommt aus Licht. Erfinder dieser Technologie für künstliche Photosynthese ist Zetian Mi, Professor an der University of Michigan.

Künstliche Photosynthese hat bisher ein großes Problem: Die Materialien verlieren sehr schnell ihre Funktion. Schon nach wenigen Stunden im Einsatz nimmt die Effektivität massiv ab. Bei dem untersuchten Gerät verhält es sich jedoch nicht so. Nach Angaben von Toma wird die Maschine im Einsatz immer besser und spaltet Wasser immer effektiver in Sauerstoff und Wasserstoff auf. Aber wie funktioniert sie überhaupt?

Der Prozess ist etwas anders als beim natürlichen Vorbild. Künstliche Photosynthese heißt in diesem Fall, dass mit Sonnenlicht Wasserstoff aus Wasser isoliert wird. Übrig bleibt Sauerstoff, denn Wasser ist nichts anderes als eine Verbindung aus Wasserstoff und Sauerstoff. Der freigesetzte Wasserstoff aus der Verbindung kann als Treibstoff verwendet werden.

Die künstliche Photosynthese ist eine besonders vielversprechende Technik, um reinen Wasserstoff zu gewinnen. Was an der untersuchten Technik darüber hinaus begeistert: Es kommen preiswerte und weit verbreitete Galliumnitrit-Nanodrähte zum Einsatz. Diese nur maximal 0,0001 Millimeter dicken Metallfäden werden in vielen gewöhnlichen Elektroprodukten genutzt. Die nach Science-Fiction klingende Entdeckung aus den USA baut also auf etwas auf, das so gewöhnlich ist, dass es schon heute in vielen Haushalten zu finden ist.