Biotexnologiya kafedrasi

Қуёш энергиясидан фойдаланиш

Бир қатор ―тоза‖ ва ―мукаммал‖ қуѐш энергиясидан фойдаланиш схемаси 2.7-расмда келтирилган.
Қуѐш энергиясидан фойдаланиш экологик рақобатбардош технологиялардан энг истиқболлиси десак хато бўлмайди. Айни пайтгача қуѐш энергияси спектридан электр токи ҳосил қилувчи, анорганик кристалларга асосланган яримўтказгич фотобактериялар яратилган. Айтиш мумкинки, асосий вазифа ўз ечимини топган. Кейинги қилинадиган асосий вазифа - рентабелли тизим қуришнинг технологик ечимини топиш билан боғлиқ.
Ушбу вазифани ҳал қилишда табиатда мавжуд бўлган фотобактериялар ва яшил ўсимликлар фотосинтезининг бирқатор механизмларидан фойдаланиш мумкин. Тадқиқотчилар эътибори фотосинтез механизмларидан фойдаланиб, сунъий фотосистема қуришга қаратилди.Бундай системалардан фойдаланиб қуѐш нури квантлар энергиясидан кимѐвий энергия потенциалида, ўсимликлар фотосинтезининг максимал энергиясига қараганда кўпроқ энергия ҳосил қилиш мумкин.
Сунъий фотосистемалар қуришда фоторецепторлар сифатида:

1. 
   Хлорофил ва бошқа пигментлар;
   
2. 
   Пигмент сақловчи изолацияланган ҳужайравий структуралар;
   
3. 
   Ҳужайрадан ажратилган ферментли тизимлардан фойдаланилади. Ҳар қандай энергия алмаштирувчи тизим учта асосий блок сақлайди:
   

1. 
   заряд бўлиниши учун фотокимѐвий тизим;
   

2. 
   электронларни ферментга ташувчи медиаторлар;
   

3. 
   мобилизацияланган электрон ѐки ―чидамли фотомаҳсулотлар олиш учун ―тешикча‖ (поралар) қуѐш нурлари квантлар энергияси заҳирасидан фойдаланиш қобилиятига эга ферментли тизим.
   

Фотокимѐвий фаол маҳсулотлар ҳосил қилишни (фаол оксидлаш ва қайтарилиш) ажратиш учун сунъий мембрана яратиш истиқболли ҳисобланади. Қатор лабораторияларда - энергия нури заҳирасини сақловчи турли хил потенциалллар ҳосил қилувчи электронлар ва инерт электрод билан ўзаро таъсирлашувчи ―тешик‖ тўплайдиган хлорофил ва бошқа пигментлар қўлланиладиган фотоэлектрик жараѐнлар ўрганилади.
Лаборатория шароитида доимий равишда фотосинтезлаш имкониятига эга бўлган тизим юқори ишлаб чиқарувчи ҳисобланади. Биринчи навбатда бу - юқори самарали фотосинтез билан характерланувчи микробиологик системага таълуқлидир.
Илмий адабиѐтларда қуѐшдан келадиган энергияси кучидан қарийиб 18 % гачаси микроб культуралар томонидан қайта ҳосил бўлиши ҳақида маълумотлар мавжуд.
Шундай қилиб, яратилган фотосинтезловчи биотехнологик тизим, қуѐшдаги амалий вазифаларни ечимини топишига ишонч ҳосил қилиш мумкин, бунинг :

• 
  Ер юзига тушадиган бутун қуѐш нурининг 30% игача фойдаланиш қобилиятига эга бўлган узлуксиз фотобиокимѐвий тизимни яратиш;
  
• 
  Ген мухандислиги усуллари ѐрдамида мақсадга йўналтирилган қимматли бирикмалар: углеводородлар, оқсиллар липидлар ва бошқа биологик фаол маҳсулотлар синтезловчи фотобиотехник тизим яратиш;
  
• 
  Водород ҳосил қилувчи ѐки молекуляр азотни қайтариш учун фотобиотехник система яратиш;
  
• 
  Фотобионикларнинг кенг ривожланиши, шунингдек, қуѐш энергиясини заҳираловчи ва қайта ҳосил қилувчи сунъий тизим яратиш, шу жумладан, сувда қуѐш спектридан тўлиқ фойдаланиб кислород ва водороднинг сув фотолизи;
  
• 
  Биолюминесция механизмлари ва қонуниятларидан фойдаланиб, қуѐш энергияси заҳираси, фотосинтез маҳсулотини ҳисоблаш учун ўлчаш қурилмаларини яратиш ва х.к.