SG.hu·
Leküzdhetők a fenntartható energia korlátai?
A Science magazin különkiadása sorra vette azokat az akadályokat, melyek a kőolajszármazékokon alapuló jelenünk és a megújuló és fenntartható energiaforrásokon alapuló jövőnk közötti átmenet útjában tornyosulnak.
A magazin a legfőbb tényezők között említi a napenergia tárolásában, a napcellák építésében, a széndioxid eltemetésében valamint a cukrok üzemanyaggá történő átalakításában jelentkező hiányosságokat. A fenntartható energia jelenleg a világ számára az egyik legösszetettebb és legsürgetőbb kihívás, írja John Holdren az AAAS elnöke.
A tudósok szerint a fokozatos átálláshoz az alábbi területeken lenne a legnagyobb szükség az áttörésekre. Tökéletesen meg kellene ismernünk a széndioxid kémiáját, illetve mélyebben bele kellene látnunk a fotoszintézis folyamatába. Emellett csökkenteni kellene a nap-panelek alapjául szolgáló napcellák előállítási költségét, illetve hatékonyabbá kellene tenni a napenergia átalakítását és tárolását is. Ugyanígy javítani kell a növényi cukrok bioetanollá való átalakítását, mivel jelenleg ez tűnik a legígéretesebb megújuló energiaforrásnak, és végül alaposan tanulmányozni kell a széndioxid foglyul ejtésének és a föld alatt történő tárolásának módozatait és kockázatát.
A kérdések egy részével úgy tűnik sikerül megbirkóznunk. Az amerikai Purdue Egyetem kutatói a bioetanol termelés növelése érdekében a lignin előállításának metabolikus lehetőségeit tanulmányozzák. A lignin egy, a fákban megtalálható anyag, ami megerősíti a növény sejtfalait. Emellett azonban egyfajta gátként is szolgál a cellulóz és az azt cukrokká lebontó, majd etanollá alakító enzimek között. A kutatók a lignin termelődését vették szemügyre nyárfákban, hogy a fák genetikájának manipulálásával befolyásolhassák az előállított mennyiséget, így a lignin csökkentésével jobb bioetanol forrássá tehetik a fákat.
A cukrok üzemanyaggá történő átalakításában szintén lényeges előrelépések történtek. A növényekből, mint a fent említett nyárfából is nyerhető cukormolekulákat mikrobák alakítják etanollá, ilyen többek közt az élesztő is. Az etanol azonban általában mérgező a mikrobákra nézve, ami újabb korlátot jelent a termelékenység szempontjából. Erre a problémára elsőként az MIT Gregory Stephanopoulos által vezetett csapata talált megoldást, akik tavaly decemberben sikeresen módosítottak egy élesztőt, hogy az ellenállóbb legyen az alkohollal szemben.
A napenergia területén szintén akadnak kecsegtető találmányok. Ilyen az az ausztrál kezdeményezés, melynek segítségével a napcellák előállítási költsége akár 75 százalékkal is lecsökkenthető lehet. A titok nyitja a vékony szilíciumostyák előállításának egy hatékonyabb módszerében rejlik.
A megújuló és fenntartható energiaforrások terén elért fejlődés ellenére számos nagy energiafogyasztó nemzet - köztük Kína és az Egyesült Államok - nem hajlandó hátat fordítani a környezet számára legkedvezőtlenebb energiaforrásnak, a szénnek. Ennek eredményeként egyre nagyobb az érdeklődés a szén megkötése iránt. Lényege, hogy a gyárakból kiáramló széndioxodot foglyul ejtik, majd a gázt mélyen a föld alá pumpálják, így nem kerül ki a légkörbe, hogy ott kifejthesse káros üvegház hatását.
A technikát kisebb méreteken már alkalmazzák, főként az olajmezőkön, ahol a visszapumpált CO2 által biztosított nyomás kipréseli a maradék olajat, így növelve a kutak hozamát. A gond csupán az, hogy nem áll rendelkezésre elegendő kutatási anyag annak felméréséhez, hogy mennyi CO2 szivároghat ki ezekből a tárolókból, hangoztatta a Harvard Egyetem kutatója, Daniel Schrag. Szerinte a mélyen, a tengerfenék alatt fekvő kőzetrétegek több mint elég kapacitást biztosítanának a világ széndioxid kibocsátásának évszázadokon át történő elhelyezésére. A jelenlegi tendencia azonban azt tükrözi, hogy az ilyen jellegű kutatásokba igen mérsékelt a befektetői hajlandóság, bár ezt a trendet talán kissé megmozgatja a minap bejelentett 25 millió dolláros Virgin Earth Challenge.
A magazin a legfőbb tényezők között említi a napenergia tárolásában, a napcellák építésében, a széndioxid eltemetésében valamint a cukrok üzemanyaggá történő átalakításában jelentkező hiányosságokat. A fenntartható energia jelenleg a világ számára az egyik legösszetettebb és legsürgetőbb kihívás, írja John Holdren az AAAS elnöke.
A tudósok szerint a fokozatos átálláshoz az alábbi területeken lenne a legnagyobb szükség az áttörésekre. Tökéletesen meg kellene ismernünk a széndioxid kémiáját, illetve mélyebben bele kellene látnunk a fotoszintézis folyamatába. Emellett csökkenteni kellene a nap-panelek alapjául szolgáló napcellák előállítási költségét, illetve hatékonyabbá kellene tenni a napenergia átalakítását és tárolását is. Ugyanígy javítani kell a növényi cukrok bioetanollá való átalakítását, mivel jelenleg ez tűnik a legígéretesebb megújuló energiaforrásnak, és végül alaposan tanulmányozni kell a széndioxid foglyul ejtésének és a föld alatt történő tárolásának módozatait és kockázatát.
A kérdések egy részével úgy tűnik sikerül megbirkóznunk. Az amerikai Purdue Egyetem kutatói a bioetanol termelés növelése érdekében a lignin előállításának metabolikus lehetőségeit tanulmányozzák. A lignin egy, a fákban megtalálható anyag, ami megerősíti a növény sejtfalait. Emellett azonban egyfajta gátként is szolgál a cellulóz és az azt cukrokká lebontó, majd etanollá alakító enzimek között. A kutatók a lignin termelődését vették szemügyre nyárfákban, hogy a fák genetikájának manipulálásával befolyásolhassák az előállított mennyiséget, így a lignin csökkentésével jobb bioetanol forrássá tehetik a fákat. A cukrok üzemanyaggá történő átalakításában szintén lényeges előrelépések történtek. A növényekből, mint a fent említett nyárfából is nyerhető cukormolekulákat mikrobák alakítják etanollá, ilyen többek közt az élesztő is. Az etanol azonban általában mérgező a mikrobákra nézve, ami újabb korlátot jelent a termelékenység szempontjából. Erre a problémára elsőként az MIT Gregory Stephanopoulos által vezetett csapata talált megoldást, akik tavaly decemberben sikeresen módosítottak egy élesztőt, hogy az ellenállóbb legyen az alkohollal szemben.
A napenergia területén szintén akadnak kecsegtető találmányok. Ilyen az az ausztrál kezdeményezés, melynek segítségével a napcellák előállítási költsége akár 75 százalékkal is lecsökkenthető lehet. A titok nyitja a vékony szilíciumostyák előállításának egy hatékonyabb módszerében rejlik.
A megújuló és fenntartható energiaforrások terén elért fejlődés ellenére számos nagy energiafogyasztó nemzet - köztük Kína és az Egyesült Államok - nem hajlandó hátat fordítani a környezet számára legkedvezőtlenebb energiaforrásnak, a szénnek. Ennek eredményeként egyre nagyobb az érdeklődés a szén megkötése iránt. Lényege, hogy a gyárakból kiáramló széndioxodot foglyul ejtik, majd a gázt mélyen a föld alá pumpálják, így nem kerül ki a légkörbe, hogy ott kifejthesse káros üvegház hatását.
A technikát kisebb méreteken már alkalmazzák, főként az olajmezőkön, ahol a visszapumpált CO2 által biztosított nyomás kipréseli a maradék olajat, így növelve a kutak hozamát. A gond csupán az, hogy nem áll rendelkezésre elegendő kutatási anyag annak felméréséhez, hogy mennyi CO2 szivároghat ki ezekből a tárolókból, hangoztatta a Harvard Egyetem kutatója, Daniel Schrag. Szerinte a mélyen, a tengerfenék alatt fekvő kőzetrétegek több mint elég kapacitást biztosítanának a világ széndioxid kibocsátásának évszázadokon át történő elhelyezésére. A jelenlegi tendencia azonban azt tükrözi, hogy az ilyen jellegű kutatásokba igen mérsékelt a befektetői hajlandóság, bár ezt a trendet talán kissé megmozgatja a minap bejelentett 25 millió dolláros Virgin Earth Challenge.