Turbo photosynthesis for higher yields

30 January, 2018

By 2050, over 9 billion people need to be fed on this planet, while food production will take place under increasingly difficult conditions. Water, nutrients and energy are all becoming scarcer. Agricultural lands are becoming exhausted and are being lost due to erosion. Harvests are failing as a result of climate change. We have to produce sustainably if we want to guarantee healthy and safe food for everyone in the future.

This will require radical changes to the system or game changers: organisational, social and technological transformations that focus on new basic principles for future solutions. Three Top Sectors for enterprise and innovation in the Netherlands, Agri & Food, Horticulture & Starting Materials, and High-Tech Systems & Materials, devised eight game changers, which together make up one global game changer.

Read more ->

Gewassen kunnen lichtenergie beter benutten

Volgens Mark Aarts, hoogleraar Erfelijkheidsleer van Wageningen University & Research valt er nog een flinke slag te maken bij het verbeteren van de fotosynthese van planten. Veel cultuurgewassen lijken qua opbrengst aan hun top te zitten. Decennia lang zijn ze geselecteerd op een steeds hogere productie. En nu gebruiken ze voedingsstoffen efficiënt, ze vangen het zonlicht optimaal op. Ze sturen assimilaten voor een groot deel naar de oogstbare delen, zoals vruchten, knollen of graankorrels. De laatste jaren komt er echter een blinde vlek aan het licht: veel gewassen benutten de opgevangen zonne-energie helemaal niet zo efficiënt voor de fotosynthese.

Lees meerm op Wageningen UR Nieuws, 9 mei 2017.

Energie uit zonlicht beter benutten

De zon levert ons energie in overvloed. Energie die we duurzaam kunnen benutten als het ons lukt om die energie effectief op te vangen en vast te leggen. BioSolar Cells is gericht op de verbetering van het systeem waarmee planten, algen en sommige bacteriën de energie uit zonlicht vastleggen. Daarmee levert dit onderzoeksprogramma een bijdrage aan een duurzamer productie van voedsel, energie en groene grondstoffen voor de industrie.

Meer voedsel, duurzame energie en een biobased economie

Wereldwijd neemt de vraag naar duurzaam geproduceerde energie, voedsel en grondstoffen voor de industrie toe. We moeten immers een antwoord vinden op de milieugevolgen van fossiele brandstoffen (klimaatverandering, vervuiling), de problemen die gepaard gaan met afhankelijkheid van import van energie en grondstoffen uit politiek onstabiele regio’s, een groeiende wereldbevolking die gevoed moet worden en toename van de welvaart. De mogelijkheden om het landbouwareaal uit te breiden zijn beperkt. Daarom moeten we het zoeken in een betere benutting van zonne-energie. Terwijl de aandacht daarbij vaak uitgaat naar fotovoltaïsche zonnecellen richt BioSolar Cells zich op nieuwe mogelijkheden met fotobiologische zonnecellen.

Wat is BioSolar Cells?

De zon als duurzame energiebron

In Nederland halen we op dit moment nog geen 10% van onze stroom uit de zon. Volgens Europese afspraken moet Nederland in 2020 circa 35% van zijn stroom uit duurzame bronnen halen. En voor transportbrandstoffen zijn we nog steeds grotendeels afhankelijk van fossiele bronnen, die langzaam maar zeker uitgeput raken. In potentie is de zon onze belangrijkste, duurzame energiebron.

Mogelijkheden van zonne-energie

Rechtstreekse conversie van CO2

We hebben schone brandstoffen en grondstoffen voor de chemische industrie nodig. Ook daarbij kan de zon ons helpen. Nu gebeurt dat volop in de vorm van biomassa: organische restproducten uit de bosbouw, landbouw en industrie worden gebruikt als bron van energie en zijn na enige bewerking (bioraffinage) geschikt als bron van een groot aantal chemische componenten. Met BioSolar Cells kunnen we met behulp van energie uit zonlicht water en CO2 ook rechtstreeks omzetten in brand- en grondstoffen. Energetisch gezien is dat gunstiger dan de route via biomassa.

Rechtstreekse conversie van CO2

Algen, planten en kunstmatige bladeren

Algen zijn een goede grondstof voor brandstoffen, voeding en materialen. Daarom doet BioSolar Cells onderzoek naar het efficiënt produceren van algen. Een ander belangrijk deel van het onderzoek gaat over fotosynthese. Kun je fotosynthese in planten verbeteren, dan kun je gewassen sneller laten groeien. BioSolar Cells onderzoekt ook technische systemen die fotosynthese kunnen nabootsen: kunstmatige bladeren.

Onderzoek van BioSolar Cells

Onderwijs

Om innovaties op het gebied van energie kans van slagen te geven besteedt BioSolar Cells veel aandacht aan onderwijsactiviteiten voor het middelbaar-, hogerberoeps- en wetenschappelijk onderwijs. Bijvoorbeeld in de vorm van materiaal voor profielwerkstukken, kleinschalige, in de klas eenvoudig toepasbare experimenten, en speciale programma's voor bachelor en masters opleidingen.

BioSolar Cells en onderwijs

Debat

Energiepolitiek, voedselvoorziening, klimaatverandering, biobased economie en moderne technologie: Allemaal zijn ze onderwerp van maatschappelijk debat. Als op grote schaal gewassen worden geteeld voor de productie van biobrandstoffen, dan heeft dat mogelijk gevolgen voor de voedselvoorziening van arme bevolkingsgroepen en de natuur. Over klimaatverandering en de manier waarop we dat moeten tegengaan bestaan uiteenlopende opvattingen. Dat geldt ook voor het toepassingen van sommige nieuwe technologieën, zoals genetische modificatie en nanotechnologie.

Debat over Biosolar Cells

Deelnemers

Aan BioSolar Cells nemen 9 Nederlandse onderzoekinstellingen en meer dan dertig bedrijven uit buiten- en binnenland deel.

 


Doorzoek de website