Over de hele wereld werken wetenschappers aan energie uit waterstof voor het over-winnen van de energiecrisis. Ze proberen onder meer met zonlicht als drijvende kracht water te splitsen in waterstof en zuurstof. Bij het na-bootsen van de fotosynthese in het laboratorium zijn wetenschappers van de universiteiten van Jena en Erlangen-Nürnberg en het Institut für Photonische Technologien (IPHT) in Jena een flinke stap vooruit gekomen.
De fysici en chemici konden bij hun proeven bewijzen, dat de eerste stap al de efficiëntie van de waterstofopwekking bepaalt. Het Franck-Condon-Punt moet zo uitgevoerd worden, dat het initiële elektronentransferproces al in de richting van het katalytisch actieve centrum plaatsvindt.
Procédé
Net als bij de fotosynthese heeft het proces dat de chemici in het laboratorium laten werken, twee wezenlijke stations: een speciaal metaalcomplex met ruthenium als elementair bestanddeel, dat dient als de antenne die het licht opvangt. Het ruthenium geeft daarop een elektron af, dat op het reactiecentrum overstapt, waarbij de kern een palladium atoom vormt. Op dit metaalcentrum wordt uiteindelijk waterstof gevormd.
In tegenstelling tot de perfecte natuur lukte het in het laboratorium nog niet om alle elektronen van het ruthenium op het palladium centrum te krijgen. Een aantal elektronen kiest zijwegen, komt in een kringproces of loopt vast en gaat daarmee voor de reactie verloren. Met behulp van resonantie-Raman-spectroscopie konden de onderzoekers zien waar het elektron naar toe springt na het aanstoten door het licht. Ze konden daardoor een nieuw synthese paradigma voor dergelijke fotosynthesecomplexen ontwikkelen.
Bron en meer: www.at-aandrijftechniek.nl
