Istraživači sa Univerziteta Rur u Bohumu (RUB - Ruhr-Universitat Bochum) iz Nemačke su stvorili bio-solarnu ćeliju sposobnu za generisanje kontinuirane električne struje od nekoliko nanovata po kvadratnom centimetru. Novi pristup izbegava oštećenje priključnih fotonaponskih ćelija, što je problem koji je mučio prethodne pokušaje da se iskoristi ova „prirodna elektrana“.
Iako je ova tehnologija još uvek u povoju, solarne ćelije na bio bazi bi mogle da imaju nekoliko prednosti u odnosu na fotonaponske sisteme, uglavnom veću efikasnost i činjeicu da oni ne zavise od silicijuma i skupih retkih zemnih metala. Sa druge strane, sistemi razvijeni do sada nisu baš izdržljivi i ne proizvode puno energije.
Pređašnji pokušaji iskorišćavanja procesa fotosinteze kako bi se generisala električna energija su bili usmereni na samo jedan od dva koraka poznata pod imenom Z-šema.
Z-pema je proces fotoredukcije gde se svetlosna energije pretvara u hemijsku energiju u dva koraka ili fotosistema (photosistem). Kada biljka, alga ili cijanobakterija apsorbuje svetlosni foton, elektron unutar fotosistema 2 (PS2) se uzbuđuje i dostiže viši nivo energije. Ovaj nestabilni elektron se prenosi pute niza redoks (redox) reakcija duž elektronski transportni lanac pre ulaska u fotosistem 1 (PS1).
Prvo je tim sa RUB-a, predvođen profesorom Volfgangom Šumanom (Wolfgang Schuhmann) i profesorom Matiasom Regnerom (Matthias Rögner), integrisao PS1 i PS2 u fotonaponsku ćeliju. Umesto da uhvate elektron u PS1 ili PS2 fazi fotosinteze, kao što je bio pristup kod ranijih ćelija na bio bazi, oni su koristili naponsko razdvajanje između dva fotosistema da stvore anodu i diodu, stvarajući neprekidnu električnu struju kroz redoks hidrogel kada se izloži svetlosti.
Kako bi ovo postigli, tim je izolovao fotosisteme u termofilnoj cijanobakteriji koja se može naći u toplim izvorima (na fotografiji iznad), koja je atraktivna pošto ekstremni uslovi životne sredine u kojima se one nalaze čini njihove fotosisteme relativno stabilne. Ovi fotosistemi su potom ugrađeni u redoks hidrogelove sa različitim potencijalima razvijenim od strane tima naučnika. Rezultat je sistem koji generiše električnu energiju umesto da pretvara ugljen-dioksid u kiseonik i biomasu.
Ovaj pristup je takođe, kako se čini, prevazišao probleme koje su iskusili drugi istraživači sa Univerziteta u Džordžiji (UGA - University of Georgia) i Stanford Univerziteta iz SAD-a, kada su ćelije brzo propadale što ih je činilo beskorisnim u roku od samo nekoliko sati.
„Sistem se može smatrati planom za razvoj polu-veštačkih i prirodnih sistema ćelija u kojima se fotosinteza koristi za proizvodnju sekundarnih energenata, kao što je vodonik“, kaže profesor Regner.
