Het gebruik van eiwitten die betrokken zijn bij het fotosyntheseproces maakt de ontwikkeling mogelijk van betaalbare en efficiënte apparaten voor energieconversie. Echter, hoewel eiwitten zoals fotosysteem I robuust van aard zijn, het gebruik van geïsoleerde eiwitcomplexen ingebouwd in semi-kunstmatige elektroden gaat gepaard met een aanzienlijk korte stabiliteit op lange termijn. Als gevolg, de technologische toepassing van dit soort biodevices is nog beperkt. Onderzoekers van de Ruhr-Universität Bochum (RUB) toonden aan dat een zorgvuldige werking van de op het fotosysteem gebaseerde bio-elektrode onder uitsluiting van zuurstof de sleutel is voor het bereiken van een hoge stabiliteit.

Het team van Dr. Fangyuan Zhao, Dr. Adrian Ruff, Dr. Felipe Conzuelo, en professor Wolfgang Schuhmann van de leerstoel Analytische Chemie en Centrum voor Elektrochemische Wetenschappen, samen met professor Matthias Rögner van de Bochum-leerstoel voor plantenbiochemie beschrijft de resultaten in de Tijdschrift van de American Chemical Society .

Groene energie gebruiken

Efficiënt energie produceren voor een duurzamere samenleving is tegenwoordig een continue uitdaging. Daarom, het is niet alleen belangrijk om de processen die momenteel de levensduur van technologieën voor groene en hernieuwbare energieconversie beperken, te begrijpen, maar ook om ze te overwinnen. Onder verschillende veelbelovende technieken, het gebruik van eiwitcomplexen die betrokken zijn bij het fotosyntheseproces voor de fabricage van semi-kunstmatige apparaten is van bijzonder belang vanwege hun hoge efficiëntie en grote natuurlijke beschikbaarheid.

De wetenschappers hebben in een eerdere studie al aangetoond dat onder werking van de bio-elektrode reactieve moleculen worden gevormd die fotosysteem I beschadigen en verantwoordelijk zijn voor een beperkte levensduur van het biodevice. Deze reactieve soorten zijn geassocieerd met het gebruik van zuurstof als uiteindelijke elektronenacceptor. Daarom, het ontwerp van bio-elektroden die in een zuurstofvrije omgeving werken, werd voorgesteld.

Nutsvoorzieningen, werking van de bio-elektrode onder uitsluiting van zuurstof heeft bewezen de levensduur van het apparaat gedurende een aanzienlijke periode effectief te verlengen in vergelijking met de resultaten die zijn verkregen in aanwezigheid van zuurstof uit de omgeving. Zoals de auteurs uitleggen, de verkregen resultaten zijn een belangrijke stap in de richting van de efficiënte ontwikkeling en mogelijke toepassing van fotobiodevices voor energieconversie.