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Nanotechnologie: Künstliche Blätter für die Energie von morgen

Machen wir’s den Pflanzen nach! Frei nach dem Motto der Csardasfürstin haben Forscher eine Elektrode entwickelt, die mit Quantenpunkten Sonnenlicht einfängt und durch die Elektrolyse von Wasser mit hoher Ausbeute den mutmaßlichen Energieträger der Zukunft liefert: Wasserstoff.
Natürliche und künstliche Fotosynthese
Die Sonne stellt in weniger als zwei Stunden mehr Energie zur Verfügung, als die gesamte Menschheit in einem Jahr verbraucht. Seit jeher nutzt die Natur diese unerschöpfliche Energiequelle, um aus Kohlendioxid, Wasser und Licht Kohlenhydrate wie Stärke und Zucker sowie Sauerstoff herzustellen. Bei dieser Fotosynthese, die in Pflanzen in den so genannten Chloroplasten stattfindet, spielt Chlorophyll eine entscheidende Rolle. Es ist der Hauptbestandteil zweier Pigmente, die als Antennen für Licht fungieren. Das eine gibt nach der Absorption von Photonen Elektronen ab, die über verschiedene Zwischenstufen zur Synthese von Kohlenhydraten dienen. Diese Elektronen erhält es dann vom zweiten Pigment zurück, das sie - ebenfalls nach Anregung durch Licht - Wassermolekülen entreißt, wobei Sauerstoff entsteht.

In Zeiten des Klimawandels, verursacht durch den exzessiven Verbrauch fossiler Brennstoffe, hat auch der Mensch ein großes Interesse daran, die Sonne als saubere Energiequelle zu nutzen. Bisher steht dabei zwar die Stromerzeugung im Vordergrund. Doch nicht weniger verlockend scheint die Idee, die natürliche Fotosynthese nachzuahmen, um solare Brennstoffe herzustellen. Dabei liegt es zunächst...

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