Nadchodzi era wodoru z roślin
"Wierzę, że gdy zasoby węgla się wyczerpią powinniśmy opalać i ogrzewać wodą" - twierdził Juliusz Verne, a dzisiaj już na pewno wiemy, że paliwo wodorowe ma największą wartość opałową. Problemem zasadniczym jest wciąż stworzenie opłacalnej technologii pozyskiwania tej energii.
Wodór jest wszechobecny. Jest w gwiazdach, roślinach i organizmach żywych. Wielu wierzy, że będzie doskonałym paliwem przyszłości. Póki co, jest pozyskiwany przede wszystkim z gazu ziemnego. Jest to wielce kosztowne i mało ekologiczne. Prawda jest taka, że w obecnych czasach wodór jest towarem luksusowym, przy czym cały rynek wodoru jest wart w przybliżeniu 100 mld dol. Profesor Zhang z Instytutu Technologicznego w stanie Virginia ogłosił światu, że wykorzystywanie nieodnawialnych źródeł do produkcji wodoru nie ma żadnego sensu. - Uważamy, że nasze odkrycie zmieni reguły gry w świecie energii alternatywnej - powiedział.
Czym można obronić tak odważne wystąpienie? Profesor Zhang, który od lat pracuje nad idealną formułą produkcji wodoru twierdzi, że teraz będzie w stanie pozyskiwać duże ilości pierwiastka z każdej dostępnej rośliny. Nie dość tego, dodaje, że nowa metoda jest w pełni przyjazna dla środowiska, bo nie zachodzi nawet najmniejsza emisja gazów cieplarnianych, a nadto, przy produkcji nie wykorzystuje drogich kruszców - nowa technologia całkowicie bazuje na naturalnych źródłach odnawialnych. Profesor Zhang wreszcie przełamał problem, z którym zmagał się w swoich badaniach od wielu lat - do tej pory otrzymywał niską jakość gazu przy ogromnym nakładzie kosztów produkcyjnych. Teraz jest w stanie otrzymać wysokiej czystości gaz przy standardowym ciśnieniu atmosferycznym i temperaturze 50 stopni Celsjusza.
W opinii Jonathana Mielenza, który jest "wodorowym specem" w renomowanym laboratorim Oak Ridge, Zhang osiągnął sukces, bo użył drugiego najbardziej powszechnego w roślinach cukru (ksylozy), przez co uzyskał wodór. Właśnie dzięki temu zmniejszyły się koszty uzyskania wodoru z biomasy.
W dużym uproszczeniu, rewolucyjny eksperyment polegał na tym, że naukowcy najpierw testowali mikroorganizmy, żeby doszło do zakładanej reakcji. Rezultaty nie były dla nich zadawalające, więc postanowili wyekstrahować z różnych bakterii enzymy, które posłużyły im jako biokatalizatory. Enzymy zostały zmieszane ze sobą, tworząc unikatową kombinację w przyrodzie. Naukowcy musieli też znaleźć stosunkowo tani element, który pozwoli im na wiązania z resztą foforanową. Brakujący enzym udało się im uzyskać przez wszczepienie specjalnego genu z mikroba bakterii Thermatoga maritima do E. Coli. W ostatniej fazie dodano ksylozę oraz polifosforany - w takim "gumisoczku" doszło do uwolnienia dużych ilości wodoru (trzykrotnie więcej niż w jakichkolwiek innych metodach). To wystarczająco dużo, żeby euforycznie ogłosić światu zmianę reguł gry. Jest to pierwsza w historii niskotemperaturowa technologia produkcji wodoru o takich wynikach.
Tani wodór na rynku może zrobić spore zamieszanie. Jonathan Mielenz ocenia, że profesor Zhang ze swoim zespołem badawczym potrzebuje jeszcze co najmniej trzech lat żeby wyeliminować wszelkie pomyłki w procesie produkcyjnym i zwiększyć jego atrakcyjność handlową. W ostatnich latach coraz częściej słyszy się o "rewolucyjnych" odkryciach w walce o biopaliwa, które zastąpią ropę. Świat staje na głowie żeby tego dokonać; ekstrahuje coraz to inne enzymy, przeszczepia je bakteriom, modyfikuje genetycznie rośliny, by uzyskać wydajniejszą biomasę etc. Wygląda na to, że jesteśmy tuż, tuż... Nadchodzi era wodoru.
Michał Mądracki
