Kysymys: Joko keinotekoinen fotosynteesi on saatu toimimaan?

Vastaaja: Akatemiaprofessori Eva-Maria Aro Turun yliopiston biologian laitokselta:

Keinotekoinen fotosynteesi tarkoittaa ihmisen valmistamaa nanolaitteistoa, jonka kehittämisessä on hyödynnetty luonnon fotosynteesin mekanismeja eli kasvien ja eliöiden kykyä tuottaa aurinkoenergian avulla muun muassa vetyä, jolloin samalla vapautuu happea. Kyse on "vaikeasta" kemiasta, jonka luonto on kehittänyt. Ennemmin tai myöhemmin ihminen pystyy matkimaan sitä - ottamaan fotosynteesistä tehokkaita osioita tai saamaan siitä inspiraatioita valmistamiinsa energiantuottolaitteisiin.

Voimme esimerkiksi tulevaisuudessa muuttaa keinotekoisen fotosynteesin avulla aurinkoenergiaa kemialliseen muotoon, kuten biopolttoaineiksi.

Varsinainen keinotekoinen fotosynteesikoneisto on vielä kaukana. Kuitenkin tiede menee harppauksin eteenpäin tälläkin alalla ja uusia fotosynteesiin perustuvia innovaatioita patentoidaan kaiken aikaa. Keinotekoiseen fotosynteesiin perustuvan tehokkaan energiantuoton kehittäminen tulee kuitenkin viemään vielä pari vuosikymmentä.

Mikro-organismien fotosynteettiseen bioenergian tuottoon perustuvat systeemit ovat jo ihan lähitulevaisuuden asioita. Ensimmäiseksi on toteutumassa biodieselin tuotto viherlevien avulla. Kehittyneemmät, niin sanotut toisen ja kolmannen sukupolven biopolttoaineet ovat tulossa markkinoille ehkä noin kymmenen vuoden kuluessa. Ne ovat fotosynteettisten mikro-organismien tuottamia polttoaineita, jotka perustuvat synteettiseen biologiaan ja prosessien tehostamiseen mikro-organismeissa.

Ehkä pisimmällä näistä systeemeistä on biovedyn tuotto, mutta myös etanolin tuotto. Biovetyä voidaan tuottaa geneettisesti muokattujen syanobakteerien (sanotaan usein sinileviksi, vaikka ne eivät ole leviä) tai viherlevien avulla, joiden vedyntuotantokapasiteettia on tehostettu.

Suunnitelmat muidenkin biopolttoaineiden tuottamiseksi fotosynteettisissä mikro-organismeissa ovat varsin pitkällä.