Universiteit Leiden

Klopjacht naar kunstmatige bladeren en goedkope fotobiologische cellen

Kunstmatige bladeren, goedkope fotobiologische cellen. Dat zijn producten waarop BioSolar Cells zich met ⬠42 miljoen subsidie vijf jaar gaat richten. In BioSolar Cells werken 34 partijen, waaronder de Universiteit Leiden, samen in een klopjacht naar de duurzame productie van bio-energie en voedsel door middel van efficiënte(re) fotosynthese. De urgentie is hoog.

(Be)klemmend vraagstuk

Het vraagstuk van de toekomstige energie- en voedselvoorziening wordt snel (be)klemmender: de komende decennia nemen wereldwijd de beschikbare voorraden fossiele brandstoffen af, stijgt de vraag naar eiwitten als voedsel en worden de gevolgen van de klimaatverandering. Daar komt bij dat de wereldbevolking dagelijks toeneemt met enkele honderdduizenden mensen en dat het algehele welvaartspeil ook nog eens stijgt. Dit leidt tot een snel groeiend beroep op het afnemende areaal landbouwgrond.

Duurzame energie en voedselvoorziening

Het nationale programma BioSolar Cells, waarin 9 kennisinstellingen en 25 bedrijven participeren wil de komende vijf jaar de wetenschappelijke basis tversterken voor de duurzame productie van bio-energie en voedsel via het efficiënter benutten van het biologische proces van fotosynthese. Dat is het natuurlijke systeem waarmee planten zonlicht gebruiken. Het programma krijgt ⬠42 miljoen euro steun van het ministerie van Economie, Landbouw en Innovatie, NWO, universiteiten en andere kennisinstellingen en het bedrijfsleven.

Laag gebruik zonne-energie

Onder BioSolar Cells vallen ongeveer vijftig projecten waarin onderzoekers manieren zoeken om fotosynthese verder te ontwikkelen en te benutten. Zonlicht als energiebron is wereldwijd ruim aanwezig. Groene planten gebruiken zonnestraling al meer dan drie miljard jaar en hebben in die tijd een grote variatie aan biologische processen ontwikkeld. Via het vernuftige proces van fotosynthese benutten planten deze energie om met koolzuurgas en water voedingsstoffen te produceren, waarbij ze zuurstof uitstoten. De plant gebruikt echter niet meer dan 1 à 2 procent van de zonne-energie.

Grotere efficiëntie

De onderzoekers in het BioSolar Cells programma zetten in op het vergroten van de efficiëntie in planten en micro-organismen, artificiële systemen zoals kunstmatige bladeren, en op combinaties daarvan. Dat gebeurt zowel op het niveau van planten en cellen zoals algen en bacteriën, als op dat van moleculaire systemen. Daarmee leggen ze de basis voor goedkope fotobiologische cellen, zoals fotovoltaïsche cellen op basis van silicium, die in staat zijn in korte tijd veel biomassa te produceren of zelfs direct vloeibare brandstoffen zoals methanol.

(17 juni 2011/LUW/Corine Hendriks)