Het kunstmatige blaadje gebruikt zonne-energie om watermoleculen te splijten en waterstof-etende bacteriën om brandstoffen te produceren.

Het bionische blaadje is ontwikkeld door Daniel Nocera en zijn onderzoeksteam, verbonden aan Harvard University. Wanneer je het blaadje in water legt en vervolgens door zonlicht laat beschijnen, komt er aan de ene kant van het blad waterstof vrij en aan de andere kant zuurstof. Vrijgekomen waterstof kan in principe direct als brandstof gebruikt worden. Maar het kan ook aan aangepaste bacteriën worden ‘gevoerd’ die het omzetten in vloeibare brandstoffen.

Meer mogelijkheden
En er zijn meer mogelijkheden, zo benadrukken de onderzoekers. “Het mooie van biologie is dat het ’s werelds beste chemicus is: biologie kan chemie die voor ons lastig is, tot stand brengen,” vertelt onderzoeker Pamela Silver. “In principe hebben we hier een platform dat elk op koolstof gebaseerd molecuul kan maken. Dus het kan zeer veelzijdig zijn.” De onderzoekers hebben reeds aangetoond dat het systeem isobutanol en isopentanol kan voortbrengen. net als PHB, een voorloper van bioplastic.

Super-efficiënt
Het is niet het eerste bionische blaadje dat Nocera aflevert. Enkele jaren geleden kwam hij ook al met zoiets op de proppen. Dat blaadje was ook in staat om zonne-energie te gebruiken om watermoleculen te splitsen, maar was lang niet zo efficiënt als het nieuwe bionische blaadje. Dankzij een nieuwe katalysator (een stof die de snelheid van de chemische reactie beïnvloedt, maar zelf niet verbruikt wordt) is het laatste bionische blaadje van de hand van Nocera vele malen efficiënter. Het blaadje kan met een efficiëntie van zo’n 10 procent zonne-energie omzetten in biomassa. Daarmee doet het blaadje het beter dan de snelstgroeiende planten die een efficiëntie van zo’n 1 procent hebben.

De onderzoekers denken dat ze de efficiëntie van het blad nog verder op kunnen krikken, maar stellen dat het systeem reeds effectief genoeg is om na te gaan denken over commerciële toepassingen. “In plaats van een benzinestation, valt de zon op je huis waar je met dat kunstmatige blad je eigen brandstof genereert,” droomt Nocera.