Photosynthesis: Structures, Mechanisms, and Applications - 9783319488714

Lai risinātu vides, sociālekonomiskās un ģeopolitiskās problēmas, kas saistītas ar pieaugošo enerģijas patēriņu pasaulē, ir jāidentificē un jāattīsta atjaunojamo enerģijas avotu izmantošanas tehnoloģijas, kas nesatur oglekļa vai oglekļa emisijas. No atjaunojamiem avotiem saules enerģija ir diezgan daudzsološa, jo ar to vien pietiek, lai pārskatāmā nākotnē apmierinātu globālās cilvēku vajadzības. Tomēr tas ir difūzs un diennakts. Tādējādi ir jāizstrādā efektīvas stratēģijas tā uztveršanai, konvertēšanai un uzglabāšanai. Šajā kontekstā fotosintēze nodrošina paradigmu liela mēroga izvietošanai. Fotosintēze notiek augos, aļģēs un zilaļģēs, un tā ir attīstījusies 3 miljardu gadu laikā. Pašlaik fotosintēzes process ik gadu saražo vairāk nekā 100 miljardus tonnu sausas biomasas, kas atbilst globālajam enerģijas uzglabāšanas ātrumam ~ 100 TW. Nesen molekulārā līmenī ir iegūta detalizēta strukturālā informācija par dabiskajām fotosintēzes sistēmām, nodrošinot pamatu visaptverošiem fotosintēzes procesa funkcionāliem pētījumiem. Tāpat sarežģītas spektroskopiskās metodes ir atklājušas svarīgas mehāniskas detaļas. Šādi sasniegumi ir ļāvuši zinātniekiem un inženieriem izveidot mākslīgas sistēmas saules enerģijas pārvadei, kuras iedvesmojuši to bioloģiskie kolēģi. Grāmatā ir raksti, ko rakstījuši eksperti un pasaules līderi attiecīgajās jomās, un apkopoti aizraujošie sasniegumi, lai izprastu fotosintēzes aparāta struktūras un mehānismus, kā arī centieni izstrādāt revolucionāras jaunas enerģijas pārveidošanas tehnoloģijas. Tēmas/nodaļas tiks sakārtotas atbilstoši fotosintēzes procesā notiekošo notikumu dabiskajai secībai, vienlaikus saglabājot augstākas pakāpes struktūras un mehānisma organizāciju, kā arī priekšstatu, ka bioloģija var iedvesmot cilvēka tehnoloģijas. Piemēram, gaismas novākšanas tēmai sekos lādiņu atdalīšana reakcijas centros, kam sekos lādiņu stabilizācija, kam sekos ķīmiskās reakcijas, pēc tam sekos citas specializētākas tēmas un visbeidzot ar mākslīgajām sistēmām un skatienu. Kā parādīts satura rādītājā (TOC), grāmatā ir iekļautas un integrētas tēmas par fotosintēzes struktūrām un mehānismiem, kā arī sniegta atbilstoša informācija par pielietojumu bioenerģijai un saules enerģijas pārvadei.