Pressmeddelande från informationsenheten vid Lunds universitet
Göran Frankel, 046-222 94 58,               99.02.04

Goran.Frankel@info.lu.se

Stor forskningssatsning
på konstgjord fotosyntes

DESS, Delegationen för Energiförsörjningen i Sydsverige, ger nu ett forskningsanslag på 15 miljoner kronor till avdelningarna för kemisk fysik och biokemi vid Kemicentrum i Lund. Pengarna ska användas för att bygga upp två forskargrupper. Dessa skall utveckla konstgjord fotosyntes med det yttersta målet att finna en ny, outtömlig energiresurs baserad på vatten, solljus och koldioxid.

Under oljekrisens år på 1970-talet framkastades tanken att man kanske skulle kunna efterlikna fotosyntesen - basen för allt liv på jorden - i laboratoriet. Då skulle man kanske också på sikt kunna bygga storskaliga anläggningar som producerar ett miljövänligt bränsle efter liknande principer.

Växter, alger och vissa bakterier tar upp solljus, vatten och koldioxid och avger syre . Den energi de utvinner genom processen lagras i kemisk form och används för tillväxt och fortplantning. Med reservation för det vanskliga i alla kalkyler om processer i denna skala tror man att det varje år produceras 200 miljarder ton biomassa på jorden. Om man tar hänsyn till att växterna också behöver använda energi till sin kontinuerliga ämnesomsättning producerar fotosyntesen totalt energi upp mot tio miljoner terawattimmar om året. Det skulle krävas tio miljoner kärnkraftverk av Barsebäcks storlek för att producera lika mycket energi!

Stora pengar satsades på såväl grundforskning om fotosyntesen som tillämpad forskning. Man lärde sig mycket om fotosyntesen och kunde till och med studera den i modellsystem i laboratoriet. Men drömmen om att tämja fotosyntesen på ett industriellt nyttigt sätt förblev en dröm.

I dag är förutsättningarna tack vare den kunskap vi samlat under tre decennier helt annorlunda. Det finns hopp om att lösa problemen: industriell fotosyntes kan bli en verklighet inom de närmaste decennierna. Det menar professorerna Stenbjörn Styring, avd f biokemi, och Villy Sundström, avd f kemisk fysik. De kommer att bygga upp två forskargrupper som var och en förutom den personal som nu finns vid avdelningarna också kommer att innehålla en seniorforskare, ett par postdoc och två till tre doktorander. Anslagen för DESS är unika såtillvida att ca 90% används till personal och andra driftskostnader medan en mindre del går till utrustning.

DESS skapades med anledning av den planerade stängningen av Barsebäck. Delegationen disponerar totalt över 400 miljoner kronor för att bl a initiera åtgärder som stärker regionens värme- och elförsörjning. DESS anser att satsningen på den artificiella fotosyntesen ligger helt i linje med dess uppdrag. Som exempel på metodens potential noterar Delegationen att den totala energitillförseln i Sverige under 1997 uppgick till ca 480 TWh. Det skall jämföras med landets årliga solinstrålning om 360 000 TWh. Tolv timmars solinstrålning över Sverige motsvarar således 1997 års energiförbrukning. Uttryckt i andra termer innebär detta att det strålar in 750 gånger mer solenergi än vad samhället förbrukar.

Det kan tilläggas att DESS för ett par veckor sedan även offentliggjorde en satsning på förbränningsteknisk forskning vid Lunds Tekniska högskola om totalt 20 miljoner kronor.

- Mänsklighetens viktigaste åtaganden är överlevnad och upprätthållande av god livskvalitet, säger universitetets prorektor professor Arne Ardeberg som spelat en betydelsefull roll i diskussionen mellan DESS och forskarna. Detta kräver produktion av energi och säkring av en sund och hållbar miljö. Oftast har de två kraven blivit motstridiga. Den stora visionen och det hägrande målet är att producera energi på ett ekologiskt gynnsamt sätt. Artificiell fotosyntes gör exakt detta. Över endast någon procent av Sveriges yta har vi möjlighet att producera absolut ren energi motsvarande landets totala konsumtion.

- Lyckas projektet, och förutsättningarna är goda, står mänskligheten inför en radikalt förbättrad framtid. Åter visar grundforskningen sin kraft som motor i en sund utveckling. Lunds universitet satsar stort på energi och miljö. Vi är mycket stolta och glada över våra medarbetares resultat. Vi gratulerar Stenbjörn Styring, Villy Sundström och deras kolleger samt DESS till en framsynt forskning och politik för hållbar utveckling.

Det finns sedan några år ett Konsortium för artificiell fotosyntes där även Licheng Suns forskningsgrupp vid KTH och Mats Almgren och Leif Hammarström vid inst f fysikalisk kemi vid Uppsala universitet ingår. Dessa forskningsgrupper kommer också att ingå i de nya projekt som startas med anslaget från DESS. Professor Björn Åkermark vid KTH kommer att framställa de mycket komplexa molekyler som krävs för att bygga upp fotosyntetiserande system. Det är ett tidsödande arbete och svårt arbete där en enda typ av molekyl kan ta flera manår att framställa. Det blir forskargruppernas sak att undersöka om molekylerna fungerar och vilka verkningsmekanismerna är.

När klorofyll träffas av ljus avger den negativt laddade elektroner. Detta är själva strömbrytaren som startar fotosyntesen. Konsortiet använder en sällsynt jordartmetall - rutenium - som ersättning för klorofyll. Man har lyckats koppla ihop rutenium till en fungerande enhet med ett mangankomplex. Manganmolekylerna utvinner elektroner ur vatten och ersätter de elektroner som ruteniet avger.
Det tredje steget är att lagra energin från de frigjorda elektronerna i något slags batteri. I naturen är det ATP-molekylen som spelar den rollen. När man kommit så långt i den konstgjorda processen kan välja i vilken form man vill lagra energin. Exempelvis skulle den kunna lagras som en alkohol eller som vätgas.

Man beräknar att de nya forskargrupperna ska vara färdiga att börja sitt arbete redan i sommar. Anslaget från DESS kommer att spridas över tiden fram till år 2004.



Pressmeddelanden, index | Informationsenhetens hemsida | Lunds universitets hemsida
Webmaster@info.lu.se
1999-02-08