Spørg Scientariet: Kan man fjerne CO2 med kunstig fotosyntese?
more_vert
close
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Mediehuset Ingeniøren og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Spørg Scientariet: Kan man fjerne CO2 med kunstig fotosyntese?

Illustration: dinadesign / Bigstock

Vores læser Morten spørger:

Som vi alle ved, bliver der fældet en masse træer og buske. Det vil sige, at forbindelsen mellem menneskers respiration og planternes fotosyntese bliver ustabil.

Men er det så muligt at tage den såkaldte fotosyntese, som planterne laver, og efterligne den med teknologi? Og hvad skal der til for at kunne lave sådan det, hvis det kan lade sig gøre?

Eller kan man alternativt bare efterligne den del med spaltningen af CO2 inde i planten?

Læs også: Spørg Scientariet: Hvorfor dufter mine blomster stærkere i mørke?

Poul Erik Jensen, professor på Københavns Universitets Institut for Plante- og Miljøvidenskab, svarer:

Det, at der fældes regnskov og anden skov, og at grønne arealer bliver til byer og veje, har kun en ubetydelig effekt på ubalancen mellem vores respiration og planternes fotosyntese.

Den ilt, der er i atmosfæren, er skabt af fotosyntesen, men over mange, mange millioner (vel nærmere 2 milliarder) af år, så de ændringer, der vil være af skovfældning mm, er meget små.

Det er også vigtigt at huske på, at verdenshavene (2/3 af Jordens overflade) med fotosyntetiske alger og cyanobakterier har en langt større fotosynteseaktivitet end planterne på landjorden.

Langt vigtigere – og et langt større problem – er vores forbrug af fossilt brændstof og den øgende mængde CO2 i atmosfæren. Det er et målbart problem: CO2-koncentrationen i atmosfæren stiger!

Læs også: Spørg Scientariet: Hvordan ved erantis, hvornår de skal skyde?

Hvad angår spørgsmålet om, hvorvidt man kan afhjælpe dette ved at efterligne planternes fotosyntese, er svaret, at jo, det kan man i princippet godt. Men der går nok mange år, inden forskerne kan fjerne CO2 fra atmosfæren i tilstrækkelig mængde ved at efterligne planterne.

I fotosyntesen inde i planter, alger og cyanobakterier bruges solens lys – eller rettere energien i solens lys – til at spalte vand (oxidere vand). Herved frigives der elektroner, som de fotosyntetiske organismer kan bruge til at fange og fiksere atmosfærens CO2 ind i biomasse (sukker, fedt, protein osv.).

I mange forskningslaboratorier verden over arbejdes der på at efterligne denne proces – dvs. at bruge energien i solens stråler til at fiksere luftens CO2.

Det er imidlertid meget komplicerede kemiske reaktioner, som planterne har løst med enzymer, specielle proteiner osv.

Læs også: Amerikanske forskere bag trådløs fotosyntese i et glas vand

I visse forskningsgennembrud har man dog kunnet omsætte lysenergien til at spalte vand og få elektroner til eksempelvis hydrogengas, som jo er et brændstof.

Prof. Nocera og kollegaer på Harvard universitet har udviklet systemer baseret på hyppigt forekommende jordmetaller (f.eks. mangan) til at spalte vand, frigive elektroner og bruge disse til reduktion of H+ til H2 (brint). Samme forskerteam arbejder også på at udvikle ”the bionic leaf”.

I anden forskning arbejdes der med at omsætte CO2 til andre stoffer – det kunne være metanol eller methan – altså simple kemiske stoffer.

Den store udfordring ligger i at kombinere opfindelserne og gøre det super effektivt. Den naturlige fotosyntese i planter, alger og cyanobakterier, dvs. den årlige primærproduktion, udgør i dag 150 Gt organisk stof (1 Gt = 10^12 kg). Så der er langt igen, før de spæde forskningsforsøg når dette niveau.

Spørg fagfolket

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til fagfolket.

Hvorfor gør det kunstigt, når naturen tilbyder processen i stor stil.
Udfordringen, ud over at det ikke er nok, er at skaffe sig af med det kulstof man får ud af det.

En mulighed kunne være at gødske havene, og dermed øge algeproduktionen. Disse alger falder derefter til bunds, og er væk - i et stykke tid.

Men man kunne jo også bare høste produktet og bruge det til substitution af fossile brændsler.

  • 2
  • 0

Hvorfor gør det kunstigt, når naturen tilbyder processen i stor stil.
Udfordringen, ud over at det ikke er nok, er at skaffe sig af med det kulstof man får ud af det.

Der er flere grunde til det... f.eks. er der ingen som fælder din kunstige fotosyntese dims for at sælge den som træ.

  • 0
  • 1

Svar på:

Hvorfor gør det kunstigt, når naturen tilbyder processen i stor stil.
Udfordringen, ud over at det ikke er nok, er at skaffe sig af med det kulstof man får ud af det.

Måske kan mennesker gøre det mere effektivt?:

Fotosyntese: Global effektivitet:
Citat: "...
Den faktiske effektivitet i marken er dog ringere af forskellige grunde, bl.a. på grund af en CO2-koncentration under det optimale:
kortfristet og i forhold til den enkelte plante
(biomasseproduktion 11 til 54 g m^-2 d^-1) 1,4 til 4,3 %
over et helt år og i forhold til den enkelte plante og det geografiske sted 0,1 til 2,4 %
...
CO2: Fotosyntesen fungerer bedst ved et CO2-indhold mellem 0,1 og 1,0 volumen-%. Atmosfærisk luft har kun et indhold på ca. 0,03 volumen-%, hvad der medfører, at planterne arbejder under mindre gunstige betingelser. Hvis koncentrationen var højere, ville planterne vokse hurtigere og afgive mere ilt. (Mange gartnere ”gøder” deres væksthuse med CO2).
...
I dag er planterne på landjorden ansvarlige for cirka halvdelen af den fotosyntetiske primærproduktion.[8] Selvom biomassen af de havlevende primærproducenter meget ringe og kun udgør 0,2 % af den globale biomasse, er omsætningen af havlevende mikroorganismer op til 700 gange hurtigere end den er hos landlevende planter. Derfor skaber de havlevende primærproducenter trods deres ringe biomasse en omtrent lige så stor primærproduktion som de landlevende planter.[9]
..."

  • 0
  • 1