Photosynthesis: Structures, Mechanisms, and Applications - 9783319488714

Siekiant išspręsti aplinkosaugos, socialines ir ekonomines bei geopolitines problemas, susijusias su didėjančiu pasauliniu žmonių energijos vartojimu, turi būti nustatytos ir plėtojamos atsinaujinančių energijos šaltinių, kurių sudėtyje nėra anglies dvideginio, arba anglies dioksido neutralių energijos šaltinių panaudojimo technologijos. Tarp atsinaujinančių šaltinių saulės energija yra gana perspektyvi, nes vien jos pakanka patenkinti pasaulinius žmonių poreikius artimiausioje ateityje. Tačiau jis yra difuzinis ir dieninis. Taigi turi būti sukurtos veiksmingos jo surinkimo, konvertavimo ir saugojimo strategijos. Šiame kontekste fotosintezė yra didelio masto diegimo paradigma. Fotosintezė vyksta augaluose, dumbliuose ir cianobakterijose ir vystėsi per 3 milijardus metų. Šiuo metu fotosintezės proceso metu kasmet pagaminama daugiau nei 100 milijardų tonų sausos biomasės, o tai prilygsta ~100 TW pasaulinei energijos kaupimo spartai. Neseniai molekuliniu lygmeniu buvo gauta išsami struktūrinė informacija apie natūralias fotosintezės sistemas, sudaranti pagrindą išsamiems funkciniams fotosintezės proceso tyrimams. Taip pat sudėtingi spektroskopiniai metodai atskleidė svarbias mechanines detales. Tokie pasiekimai leido mokslininkams ir inžinieriams sukurti dirbtines saulės energijos perdavimo sistemas, kurias įkvėpė jų biologiniai atitikmenys. Knygoje yra straipsnių, kuriuos parašė atitinkamų sričių ekspertai ir pasaulio lyderiai, ir apibendrinami įdomūs laimėjimai siekiant suprasti fotosintezės aparato struktūras ir mechanizmus, taip pat pastangos kuriant revoliucines naujas energijos konversijos technologijas. Temos/skyriai bus organizuojami atsižvelgiant į natūralią fotosintezės procese vykstančių įvykių seką, išlaikant aukštesnio laipsnio struktūros ir mechanizmų organizavimą bei nuostatą, kad biologija gali įkvėpti žmogaus technologijas. Pavyzdžiui, šviesos derliaus nuėmimo tema bus po krūvio atskyrimo reakcijos centruose, po to krūvio stabilizavimo, cheminių reakcijų, apsaugos mechanizmų, kitų labiau specializuotų temų ir galiausiai baigiant dirbtinėmis sistemomis ir laukimu. Kaip parodyta turinyje (TOC), knygoje yra ir integruotos temos apie fotosintezės struktūras ir mechanizmus bei pateikiama svarbi informacija apie bioenergijos ir saulės energijos perdavimo taikymą.