Årets bedste forskningsresultat er opdagelsen af den omvendte fotosyntese
more_vert
close
close

Vores nyhedsbreve

close
Når du tilmelder dig nyhedsbrevet, accepterer du både vores brugerbetingelser og at Mediehuset Ingeniøren og IDA group ind i mellem kontakter dig angående events, analyser, nyheder, tilbud etc. via telefon, SMS og e-mail. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Årets bedste forskningsresultat er opdagelsen af den omvendte fotosyntese

Dette års bedste danske forskningsresultat inden for naturvidenskab og teknik er udført på Københavns Universitet af en forskergruppe ledet af professor Claus Felby, vurderer Ingeniøren.

Forskergruppen har vist, at sollys kan nedbryde plantemateriale under brug af en særlig klasse af enzymer kaldet lytiske polysakkarid monooxygenaser – LPMO’er blandt venner. Det er den modsatte proces af fotosyntese, hvor sollys driver planters opbygning af biomasse.

Udover at være videnskabeligt overraskende og interessant i sig selv, er det en meget vigtig opdagelse, fordi det har som perspektiv, at man kan booste eksisterende processer til fremstilling af biobrændsler og biokemikalier, så processer forløber hurtigere og kan foregå ved lavere temperaturer og dermed mere energieffektivt.

»Nogle af de reaktioner, der i dag tager 24 timer, kan ved hjælp af solen gøres på blot 10 minutter,« forklarede Claus Felby fra Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning på Københavns Universitet i april, da forskningsresultatet blev offentliggjort i en videnskabelig artikel i Nature Communications.

Han beskrev også, at processen hele tiden havde ligget lige for næsen af forskerne. Alligevel havde ingen set, at fotosyntese ved hjælp af solen ikke blot kan få ting til at vokse, men at de samme principper også kan bruges til at nedbryde planteprodukter.

»Nogle af de reaktioner, der i dag tager 24 timer, kan ved hjælp af solen gøres på blot 10 minutter,« forklarer Claus Felby, professor ved Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning, Københavns Universitet. Foto: Hanne Kokkegård.

Det ukendte og det oversete

Studiet og forståelsen af naturens processer er essensen af al naturvidenskabelig og teknisk forskning, hvad enten det drejer sig om fysiske videnskaber eller inden for life science.

De mest banebrydende opdagelser kommer dog oftest, når forskerne enten designer sig frem til helt nye egenskaber, som slet ikke findes i naturen, eller opdager en ukendt eller overset proces, som vender helt op og ned på vores forståelse af, hvad der er muligt.

Det er dette års vinder et godt eksempel på, men også blandt de øvrige kandidater, der var med i opløbet finder man lignende eksempler. Det gælder således inden for kvantefysikken, hvor man designer et materiale med egenskaber, som slet ikke findes i naturen, til anvendelse inden for kvantecomputere.

Claus Felby fortæller her ved årets udgang, at forskerne arbejder videre med at studere processen, men det er ikke sådan, at de står lige foran en kommercialisering af processen. Det havde nok også været for meget at forlange. Der er altid et pænt stykke vej fra laboratorium til fabrik, som i dette tilfælde undersøges i samarbejde med Novozymes.

Det derfor endnu usikkert, om forskningsresultatet kan blive den gamechanger for industriel produktion af brændstoffer, som Claus Felby tidligere har beskrevet den. Men uanset om det sker eller ej, er den videnskabelige opdagelse fremragende.

Kobber snupper en elektron og sætter gang i processen

I fotosyntese absorberes solens energi af klorofylmolekyler i planternes grønkorn. Dette sætter gang i en proces, der frigiver en elektron, der ender på et molekyle, som efterfølgende medvirker til at omdanne CO2 og H2O til sukkerstof som C6H12O6 og O2.

I omvendt fotosyntese bliver lys også absorberet af klorofylmolekyler, men elektronen afgives nu til en metalion (Cu) i LPMO, som medvirker til at splitte et O2-molekyle. Det ene iltatom indbygges i det organiske materiale og nedbryder sukkerstofferne, mens det andet iltatom reduceres til vand, H2O.

Processen har også potentiale til at omdanne methan til det flydende brændstof methanol. Og det vil måske være mere interessant, påpeger Claus Felby.

Et interessant spørgsmål er, om processen kun findes i laboratorierne, eller gør naturen også selv brug af den? Det ved forskerne ikke helt præcist endnu, men de formoder, at svampe og bakterier også gør brug af denne proces til at få adgang til sukker- og næringsstoffer inde i planterne.

Samarbejde mellem institutter

Forskerne kom på sporet af opdagelsen i forbindelse med en undersøgelse foretaget af postdoc David Canella og ph.d.-studerende Klaus Benedikt Möller i et forsøg med cellulose, hvor de tilfældigt opdagede en effekt, der var stærkt påvirket af sollys.

Foruden de to står Claus Felby, Niels-Ulrik Frigaard, Poul Erik Jensen og Morten J. Bjerrum fra fire forskellige institutter på Københavns Universitet bag forskningsartiklen i Nature Communications, der beskriver opdagelsen.

Kommentarer (0)