Fotosynthese als inspiratie voor de wetenschap

In de bladeren van bomen en struiken vindt een vernuftig chemisch proces plaats. Van zonlicht, koolstofdioxide en water maakt de plant met behulp van bladgroenkorrels energie en zuurstof: fotosynthese. Wetenschappers kijken goed naar de werking van een blad om deze techniek na te maken.

Gras kan het, wilgen kunnen het, zelfs waterplanten. Alleen wij kunnen het niet, maar we willen het wel: brandstof maken door fotosynthese. Aan de UvA wordt aan een ambitieus project gewerkt. Chemicus Joost Reek en zijn groep willen kunstmatige bladeren maken. Maar wat is er zo mooi aan een blad? Vroeger zak ik blaadjes als voer voor rupsen en slakken, maar als je leert hoe zo’n blad precies werkt is het eigenlijk een heel vernuftige chemische fabriek en de energiebron voor de aarde kun je zeggen. Uit water en licht, en kooldioxide maken blaadjes zuurstof en suiker en dat doen ze al miljoenen jaren en nog efficiënt ook. Dat willen wij ook. Maar voorlopig zijn we nog amateurs, in de leer bij de natuur. Zo’n blad is ingewikkelder dan je zou denken. Kort college van de complexiteit van een blad? We starten met een bladgroenkorrel. In een blad zitten er miljoenen. Zo’n korrel is om te beginnen geen simpel ding. Hier wordt licht opgevangen en omgezet in zuurstof en er komt energie uit. Tot zover goed te volgen. Daar wordt de energie gebruikt om va CO2 en water suiker te maken. Dit begrjip ik ook nog. Maar dan zoomen we in. Een bladgroenkorrel bevat antennesystemen. Dan zie je hier alle antennesystemen en die vangen het licht op. Die energie uit het licht kan getransporteerd worden. Die gaat naar het synthetisch reactiecentrum en daar wordt die energie gebruikt om chemische reacties mee te doen. Synthetisch reactiecentrum. En hoeveel zitten er in van die dingen? Heel veel. En als ik dacht dat dat reactiecentrum alles was… Dan zie je hier eigenlijk hoe die verschillende eenheden georganiseerd zijn in een celmembraam. Dit zijn de energiebronnen die de natuur kan gebruiken om verder chemische processen te doen. Die ATP en die NHDPH worden gebruikt in de donkercyclus, de Calvin-cyclus. En als je dan verder inzoomt.. De fotosynthese die ik zelf heb geleerd is wel een heel eenvoudige voorstelling van zaken. Zo’n simpel ogend blaadje is een heel complexe chemische fabriek. Delen van die fantastische fabriek worden hier nagebootst, om uiteindelijk schone brandstof te maken uit water en licht. Uiteindelijk moet alles op een blaadje. En wanneer zijn we zover Het zou fantastisch zijn als we in 2050 volledig op zonnebrandstof zouden rijden. Dat denk je? Ik denk dat dat mogelijk is ja.