Onderzoekers van het Centre national de la recherche scientifique (het Franse Nationaal centrum voor wetenschappelijk onderzoek, CNRS) is het gelukt om chemische energie uit fotosynthese om te zetten in elektrische energie. Dit zal het mogelijk kunnen maken om direct uit zonne-energie milieuvriendelijk elektriciteit te winnen. Deze biobatterijen zouden ook voor medische doeleinden kunnen worden gebruikt.
Bij fotosynthese worden kooldioxide en water onder invloed van licht door chemische reacties in planten omgezet in glucose en zuurstof. Weten-schappers van het Centre de Recherche Paul Pascal (CRPP) hebben een biobatterij ontwikkeld die op basis van beide producten van de fotosynthese (glucose en zuurstof) functioneert. De biobatterij die bestaat uit twee door enzymen gemodificeerde elektroden en wordt in een levende plant (in dit geval een cactus) aangebracht.
Zuurstof en glucose
Dankzij deze gevoelige, op zuurstof en glucose reagerende elektroden is het de onderzoekers gelukt om fotosynthese ‘real time’ werkend te bestuderen. Zij konden een toename van de stroom waarnemen bij het inschakelen van een lamp en een afname bij het uitschakelen. Ook hebben ze voor de eerste keer de verandering van de glucose in realtime waargenomen. De methode opent nieuwe wegen om het mechanisme van de fotosynthese beter te begrijpen.
De onderzoekers konden ook aantonen, dat de in een cactus geïntegreerde biobatterij een capaciteit heeft van 9 mW/cm2. Omdat het rendement evenredig is met de lichtintensiteit, verbetert een versterkte lichtinval de productie van glucose en zuurstof, waardoor meer brandstof wordt opgewekt om de biobatterij te laten werken. Dit proces zou in de toekomst eventueel een nieuwe strategie kunnen leveren voor milieuvriendelijke opwekking van elektriciteit uit zonne-energie.
Biobatterij
Het eigenlijke doel van de werkzaamheden was de ontwikkeling van een biobatterij voor medische toepassingen. Deze moet onder de huid (in vivo) autonoom functioneren doordat de chemische energie uit de in fysiologische vloeistoffen natuurlijk voorkomende glucose en zuurstof wordt gehaald. Hiermee zouden geïmplanteerde medische objecten kunnen worden gevoed, zoals autonome sensoren die onder de huid zitten voor de meting van de glucosewaarde bij diabetes patiënten.
