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Physikalische Gesellschaft Zürich
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Dr. A. Borgschulte
EMPA

Photosynthese durch die physikalische Brille

Donnerstag 14. März 2013, um 19:30 Uhr
ETH Hauptgebäude Hörsaal HG F5, Rämistrasse 101

/events/ss13/event.20130314/photosynthesis_150.jpg
Photosynthese, schematisch (Quelle: earthtimes.org)

Die Photosynthese ist einer der bedeutendsten biochemischen Prozesse auf unserem Planten. Sie wandelt Lichtenergie in chemische Energie um. Viele Effekte, Konzepte und Erkenntnisse aus der Photosynthese lassen sich in einer erneuerbaren Energietechnologie anwenden.

Ich möchte in meinem Vortrag darauf eingehen, welche prinzipiellen Schwierigkeiten bei der Umwandlung von solarer Strahlungsenergie in chemische Energie auftreten und die physikalischen Grundlagen diskutieren, mit denen die Natur diese überwindet.

Dazu gehört der Förster-Resonanzenergietransfer von angeregten Zuständen zwischen den Chlorophyll-molekülen, in denen statt Ladungsträgern (wie in technischen Solarzellen) Energie praktisch verlustfrei transportiert wird.

Strahlungseinfang und Reduktion von Wasser sind in der Pflanze kombiniert. Die dabei verwendeten hocheffizienten Enzyme könnten ein Vorbild für bessere Elektrokatalysatoren in technischen Elektrolyseuren sein. Interessant ist dabei der nanostrukturierte Aufbau des Chloroplasten, mit dem die technisch äusserst aufwendige Impedanzanpassung gelöst wird.


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